[實用新型]可控壓連續循環鉆井液起下鉆系統

有效

• 申請號: 201920153029.1
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN209483253U
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 韓金井;陳毅;周仲建;付鵬;韓松;徐鐵軍;李先剛
• 申請（專利權）人: 韓金井;付鵬;周仲建;陳毅;韓松;徐鐵軍;李先剛
• 主分類號: E21B21/12
• 分類號: E21B21/12;E21B21/10;E21B19/00
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 宋紅賓

本實用新型提供了可控壓連續循環鉆井液起下鉆系統，包括鉆桿，上循環腔室裝置，下循環腔室裝置和中間閘板閥組件；所述上循環腔室裝置包括上循環腔室和設置在上循環腔室上的進出鉆井液腔室組件、壓力閥控制組件、上旋轉膠芯組件、針式回壓控制閥組件；所述下循環腔室裝置包括下循環腔室和設置在下循環腔室上的進出鉆井液腔室組件、壓力閥控制組件、下旋轉膠芯卡瓦組件。本實用新型提供的可控壓循環鉆井液起下鉆系統可以在起下鉆狀態下連續循環鉆井液，使得在接單根或者立柱的狀態下整個立管保持鉆井液循環,并且可以在整個鉆井液循環狀態下進行井口的控壓。

技術領域

本實用新型涉及鉆井、鉆井液及井控技術領域，特別是涉及一種可控壓連續循環鉆井液起下鉆系統。

背景技術

隨著非常規頁巖氣與常規碳酸鹽巖油氣窄壓力窗口的開發，水平井鉆井工藝的大量部署，油基泥漿與水基泥漿的大量應用并在起下鉆過程中的泄漏與溢流，尤其在海洋鉆井平臺中起下鉆過程中的大量返出泥漿易被泄漏到大海中，增大了現場施工單位的安全環保風險，致使封閉式的起下鉆方式的設備需求日益加大。

通過不間斷地循環鉆井液，能夠消除由于鉆井液停止循環和開始循環這個過程帶來的壓力波動，使之能夠有效減小井筒液柱壓力的波動，維持井壁穩定，精確地控制井底壓力接近或稍大于地層孔隙壓力，實用新型鉆井過程中由完全圈閉系統組成能夠循環鉆井液并且能夠接完成整個接單根的過程，由于接單根必須停泵導致井筒內循環壓力（應激壓力）發生變化，在窄壓力窗口地層中就會產生溢流或者漏失，此裝置可以有效的在整個過程中持續保持液體循環盡量減小井筒壓力的變化。

在出現窄壓力窗口地層中可以在循環腔體中進行補壓，使在井口產生回壓，使得全過程中鉆井液液柱在井口增加一個3-7Mpa的回壓，進而在窄壓力窗口下進行不間斷控壓鉆進，減少應為氣侵或者微漏狀態下井控因素下的非鉆井時效，并有效的進行油氣開發。

目前，Varco公司的鉆井液連續循環系統。連續循環鉆井系統（ContinuousCirculation System，簡稱CCS系統）能在接單根和起下鉆期間保持鉆井液的連續循環，CCS系統由主機、頂驅連接器、分流裝置、液壓站和控制系統幾部分組成。主機是 CCS系統的核芯和執行機構，它主要由三閘板防噴器（中部是全封、上下為閘板）、強行起下鉆裝置、動力卡瓦、底座和升降系統組成。當上部閘板和下部閘板同時關閉時會形成一個密閉腔。強行起下鉆裝置安裝于主機頂部，配有液壓活塞，用于提供垂向抑制力，來幫助鉆桿進出主機的密閉腔，對于鉆桿來說不能確切的腔體的承壓狀態，在固定狀態下不能夠活動腔體中鉆桿的位置，不能夠有效的在井口產生一個圈閉狀態產生圈閉壓力。主機上還配有一個用來夾持鉆桿的裝置，該裝置位于水平齒輪上，液壓活塞通過齒輪提供上卸扣操作需要的初始扭矩由于這種工藝方法容易造成鉆桿的損傷，更加容易造成不可見的風險。上述這些裝置主要配合頂驅等組合使用，其租用費用昂貴并且操作繁瑣，由于其CCS系統由三組防噴器構成，由全封閘板分隔成為兩個腔體，兩個腔體功能單一不能進行壓力補償與控壓操作，且動力卡瓦與強起下裝置結構復雜與使用壽命短。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種可控壓連續循環鉆井液起下鉆系統，以解決現有技術的不足。

本實用新型采用的技術方案為：可控壓連續循環鉆井液起下鉆系統，其特征在于，包括鉆桿，上循環腔室裝置，下循環腔室裝置和中間閘板閥組件；所述上循環腔室裝置包括上循環腔室和設置在上循環腔室上的進出鉆井液腔室組件、壓力閥控制組件、上旋轉膠芯組件、針式回壓控制閥組件；所述下循環腔室裝置包括下循環腔室和設置在下循環腔室上的進出鉆井液腔室組件、壓力閥控制組件、下旋轉膠芯卡瓦組件。

根據本實用新型所述的可控壓連續循環鉆井液起下鉆系統，所述中間閘板閥組件包括用于包裹固定鉆桿的環形中間閘板閥芯和用于分隔上下腔室的剪切中間閘板芯。