[發(fā)明專利]一種反循環(huán)鉆井系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010957918.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-14
• 公開（公告）號(hào): CN111894499A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊涪杰;喻建祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都西南石大石油工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): E21B21/00
• 分類號(hào): E21B21/00;E21B21/08;E21B21/10;E21B33/06
• 代理公司: 成都欣圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51292
• 代理人: 王海文

1.反循環(huán)鉆井系統(tǒng)，其特征在于：包括

井筒，安裝在豎井中；

鉆井四通，安裝在所述井筒頂部；

旋轉(zhuǎn)防噴器，安裝在所述鉆井四通頂部；

頂驅(qū)，位于所述旋轉(zhuǎn)防噴器上方；

振動(dòng)篩，其進(jìn)口端與所述頂驅(qū)液體出口端連通；

泥漿罐，與所述振動(dòng)篩液體出口端連通；

泥漿泵，其進(jìn)口端與所述泥漿罐連通，其出口端與所述鉆井四通連通；

空壓機(jī)，其出口端與所述鉆井四通連通；

鉆桿，多級(jí)串連設(shè)置，其延伸穿過(guò)所述井筒、所述鉆井四通和所述旋轉(zhuǎn)防噴器，與所述頂驅(qū)連接；

鉆鋌，具有鉆頭；以及

若干循環(huán)閥，具有閥體和閥芯,設(shè)置在所述鉆桿和所述鉆鋌之間以及位于井內(nèi)多級(jí)串連的所述鉆桿之間；所述閥體其內(nèi)為流道，側(cè)壁上具安裝孔；所述閥芯安裝在所述安裝孔內(nèi)；

其中，所述閥體兩端與鉆桿和鉆鋌或者相鄰的所述鉆桿連接，其內(nèi)部與鉆桿或鉆鋌內(nèi)部貫通，并隨所述鉆桿和所述鉆鋌同步轉(zhuǎn)動(dòng)；所述閥體外內(nèi)區(qū)域壓差可使得所述閥芯動(dòng)作，使得所述閥體內(nèi)外區(qū)域?qū)ɑ蛘哧P(guān)閉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反循環(huán)鉆井系統(tǒng)，其特征在于：所述閥體呈類似企口管結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反循環(huán)鉆井系統(tǒng)，其特征在于：所述閥芯包括

閥座，具有工作腔、進(jìn)氣孔和出氣孔；所述進(jìn)氣孔與所述出氣孔進(jìn)、出方向不重合；所述進(jìn)氣孔進(jìn)、出兩端分別與所述閥體外部區(qū)域以及所述工作腔連通；所述出氣孔進(jìn)、出兩端分別與所述工作腔以及所述流道連通；以及

頂桿，活動(dòng)設(shè)置在安裝腔內(nèi)，其外周壁與所述工作腔內(nèi)壁之間存在一定的間隙；

其中，所述頂桿在所述工作腔內(nèi)的位移變化導(dǎo)致所述工作腔與所述閥體外部區(qū)域以及所述流道導(dǎo)通或者封堵。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反循環(huán)鉆井系統(tǒng)，其特征在于：在所述工作腔內(nèi)還安裝有的彈簧，所述彈簧位于所述工作腔內(nèi)遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣孔的一側(cè)，兩端抵住所述工作腔內(nèi)壁和所述頂桿，其伸縮方向與所述頂桿移動(dòng)方向一致。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反循環(huán)鉆井系統(tǒng)，其特征在于：所述閥座包括

進(jìn)氣座，其外徑與所述安裝孔的直徑一致，并安裝在所述安裝孔內(nèi)；沿所述進(jìn)氣座軸向中心方向，自所述進(jìn)氣座端面向另一端面依次開設(shè)有貫通的進(jìn)氣柱形腔、進(jìn)氣錐形腔和所述進(jìn)氣孔；所述進(jìn)氣錐形腔大端直徑小于所述進(jìn)氣柱形腔的直徑，小端與所述進(jìn)氣孔直徑一致；以及

出氣座，其外徑與所述進(jìn)氣柱形腔直徑一致，一端插入式安裝在所述進(jìn)氣柱形腔內(nèi)；沿所述出氣座軸向中心方向，自所述出氣座鄰近所述進(jìn)氣座一端開始有貫通的第一出氣柱形腔、出氣錐形腔和第二出氣柱形腔；所述第一出氣柱形腔的直徑與所述進(jìn)氣錐形腔大端直徑一致；所述出氣錐形腔大端直徑與所述第一出氣柱形腔直徑一致，小端直徑與所述第二出氣柱形腔直徑一致；

所述第二出氣柱形腔的一端與所述出氣錐形腔貫通，另一端封閉；所述出氣孔沿開設(shè)于所述第二出氣柱形腔對(duì)應(yīng)所述出氣座側(cè)壁上；

其中，所述出氣座與所述進(jìn)氣座連接后，所述進(jìn)氣錐形腔、所述第一出氣柱形腔、所述出氣錐形腔和所述第二出氣柱形腔合攏構(gòu)成所述工作腔。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的反循環(huán)鉆井系統(tǒng)，其特征在于：所述進(jìn)氣座朝向所述閥體外側(cè)的一端表面與所述閥體外側(cè)壁弧面齊平；所述出氣座朝向所述閥體內(nèi)側(cè)一端端面與所述閥體內(nèi)壁齊平。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的反循環(huán)鉆井系統(tǒng)，其特征在于：在所述出氣座上開設(shè)柱形滑動(dòng)腔，所述柱形滑動(dòng)腔的直徑小于所述第二出氣柱形腔的直徑，一端與所述第二出氣柱形腔連通，另一端封閉；所述彈簧位于在所述柱形滑動(dòng)腔內(nèi)；所述頂桿的一端插入到所述柱形滑動(dòng)腔內(nèi)與所述彈簧接觸，并可沿著所述柱形滑動(dòng)腔內(nèi)壁滑動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的反循環(huán)鉆井系統(tǒng)，其特征在于：所述頂桿包括

球頭，直徑介于所述進(jìn)氣錐形腔大端直徑和小端直徑之間；以及

桿部，其直徑與所述柱形滑動(dòng)腔直徑一致，一端與所述球頭連接，另一端插入所述柱形滑動(dòng)腔內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的反循環(huán)鉆井系統(tǒng)，其特征在于：自所述桿部自由端端面沿其軸長(zhǎng)中心方向開設(shè)有盲孔，所述彈簧的一端插入到所述盲孔內(nèi)。