[發明專利]鉆井流體連續循環裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 202010936609.5
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN111927352A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 廖新偉;戴勇;劉偉;高曉輝;姚延許;李德華;李海占;楊方方
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團西部鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B21/10;E21B21/08
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所 65105
• 代理人: 周星瑩;李慧琴

本發明涉及固完井裝置技術領域，是一種鉆井流體連續循環裝置及其使用方法，前者包括本體、板式浮閥和側通閥，本體內設有上下貫通的軸向通道，軸向通道包括上直孔和下直孔，上直孔的內徑大于下直孔的內徑；上直孔內限位安裝有能夠開啟和關閉軸向通道的板式浮閥；后者可分為鉆井工況和接單根或起下鉆工況。本發明結構合理而緊湊，使用方便，通過板式浮閥和側通閥的交替啟閉，解決鉆井流體在鉆井工況和接單根或起下鉆工況下流體通道的切換，實現了鉆柱內鉆井液的連續循環；通過設置觀察孔，提高流體通道切換的安全性，具有高效、穩定和安全的特點。

技術領域

本發明涉及固完井裝置技術領域，是一種鉆井流體連續循環裝置及其使用方法。

背景技術

連續循環鉆井是一項先進的鉆井技術，在接單根或立柱期間，利用一種鉆井液流道轉向控制裝置，保持鉆柱內鉆井液的連續循環，這樣在鉆進期間實現穩定的當量循環密度和不間斷的鉆屑排出，避免了停泵和開泵循環時引起的井底壓力波動，全面改善了井眼條件和鉆井安全，極大地降低鉆井事故，提高總的機械鉆速。連續循環鉆井技術可以顯著提高鉆井效率，為鉆井提速和油氣增產提供強大動力和技術支撐。現有的連續循環裝置在循環停止（停泵、起鉆等）后容易出現的井下復雜狀況，不能實現停泵和啟泵過程中井底壓力的恒定控制。

發明內容

本發明提供了一種鉆井流體連續循環裝置及其使用方法，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決現有連續循環鉆井工具在循環停止后井底壓力無法恒定控制的問題。

本發明的技術方案之一是通過以下措施來實現的：一種鉆井流體連續循環裝置包括本體、板式浮閥和側通閥，本體內設有上下貫通的軸向通道，軸向通道包括上直孔和下直孔，上直孔的內徑大于下直孔的內徑；上直孔內限位安裝有能夠開啟和關閉軸向通道的板式浮閥；對應下直孔中部位置的本體右側設有能與下直孔連通的徑向通道，徑向通道內設有側通閥，側通閥包括閥座、閥板和堵頭組件，徑向通道內固定安裝有閥座，閥座中部設有左右貫通的徑向通道，閥座內設有能夠封堵徑向通道的閥板，閥座左端與閥板右端之間設有能使呈關閉狀態下的閥板在受壓后開啟且在解壓后復位的限位組件，閥座右端內側固定安裝有堵頭組件。

下面是對上述發明技術方案之一的進一步優化或/和改進：

上述還可包括固定銷，堵頭組件包括閥座堵頭和壓力觀察堵頭，閥座右端內側固定安裝有閥座堵頭，閥座堵頭中部設有左右貫通的觀察孔，觀察孔內固定安裝有壓力觀察堵頭；閥座右端外側設有能與徑向通道連通的斜通孔，對應斜通孔位置的閥座堵頭外側設有斜盲孔，斜通孔內設有內端位于斜盲孔內的固定銷。

上述限位組件可包括前鉸接座、后鉸接座、前舌板、后舌板、鉸接軸和復位扭簧，閥座左側上部前后間隔固定安裝有前鉸接座和后鉸接座，前鉸接座和后鉸接座之間前后間隔設有下部位于閥板左側上部的前舌板和后舌板，前舌板和后舌板右側均與閥板左側上部對應位置固定安裝在一起，前鉸接座、前舌板、后舌板和后鉸接座上相同位置均設有前后貫通的安裝孔，前舌板和后舌板之間設有復位扭簧，前鉸接座、前舌板、復位扭簧、后舌板和后鉸接座依次通過鉸接軸鉸接在一起，復位扭簧的第一端與閥座上部對應位置固定安裝在一起，復位扭簧的第二端抵于閥板左側。

上述還可包括上限位裝置，上限位裝置包括拼合環和支承圈，本體上部內側設有環形凹槽，環形凹槽內設有拼合環，拼合環下部內側固定安裝有支承圈，支承圈下部卡裝有板式浮閥。

上述還可包括下固定裝置，下固定裝置包括壓板和螺釘，對應徑向通道上端位置的本體右側設有安裝豎槽，安裝豎槽內設有下端位于閥板右側上部的壓板，壓板通過螺釘與本體固定安裝在一起。

上述還可包括O形密封圈，閥座與本體之間設有O形密封圈，閥板與閥座之間設有O形密封圈。