連續(xù)循環(huán)鉆井用分流管匯的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種連續(xù)循環(huán)鉆井用分流管匯，從循環(huán)介質(zhì)入口開始沿逆時(shí)針?lè)较蛞来瓮ㄟ^(guò)第一開關(guān)閥、第二開關(guān)閥、立管副閥、旁通副閥、旁通充填閥、旁通主閥、第三開關(guān)閥后返回至所述循環(huán)介質(zhì)入口形成環(huán)形管路，所述旁通主閥與所述第三開關(guān)閥之間的管路依次通過(guò)立管主閥和立管充填閥連接至所述第二開關(guān)閥與所述立管副閥之間的管路上，所述立管副閥、所述旁通副閥、所述旁通主閥和所述立管主閥均為開關(guān)閥，所述旁通充填閥和所述立管充填閥均為節(jié)流閥。通過(guò)本實(shí)用新型，能夠更好地保證作業(yè)過(guò)程中主通路和旁通路內(nèi)的壓力穩(wěn)定的連續(xù)循環(huán)鉆井用分流管匯。
【專利說(shuō)明】連續(xù)循環(huán)鉆井用分流管匯

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及連續(xù)循環(huán)鉆井【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種連續(xù)循環(huán)鉆井用分流管匯。

【背景技術(shù)】
[0002]在鉆井作業(yè)過(guò)程中，當(dāng)接單根或立柱以及起下鉆時(shí)，由于停泵或開泵，會(huì)引起井下壓力的波動(dòng)，從而帶來(lái)一系列井下復(fù)雜問(wèn)題。連續(xù)循環(huán)鉆井技術(shù)就是為了解決這一問(wèn)題而提出的，該技術(shù)通過(guò)遠(yuǎn)程遙控切換鉆井循環(huán)介質(zhì)流通路徑，結(jié)合鉆柱上的連續(xù)循環(huán)閥實(shí)現(xiàn)接卸單根或立柱時(shí)的連續(xù)循環(huán)，維持恒定的鉆井循環(huán)排量和當(dāng)量密度，防止接卸單根或立柱時(shí)停止循環(huán)引起的井壁坍塌、溢流、沉砂卡鉆等事故復(fù)雜的發(fā)生；同時(shí)氣體鉆井時(shí)還可以持續(xù)不斷的攜帶進(jìn)入井筒內(nèi)的地層水，防止水在井內(nèi)的積聚、浸泡井壁，避免出現(xiàn)過(guò)高的注入壓力，避免氣體鉆井井下復(fù)雜的發(fā)生；在充氣、泡沫鉆井時(shí)可以避免鉆具內(nèi)和環(huán)空氣液分離，保證井筒內(nèi)維持恒定的流體柱壓力和注入壓力。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外連續(xù)循環(huán)鉆井采用的分流管匯能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)易的流道分流切換功能，但并沒(méi)有考慮到氣體與液體的差別。由于氣體的可壓縮性，采用氣體連續(xù)循環(huán)鉆井時(shí)，常規(guī)的簡(jiǎn)易分流管匯即可滿足要求，但對(duì)于液相或充氣鉆井，常規(guī)的分流管匯暴露出一系列問(wèn)題。如當(dāng)主通路循環(huán)時(shí)，從上游主干路對(duì)旁通路進(jìn)行直接分流，此時(shí)會(huì)造成主干路大量流體無(wú)控制的進(jìn)入旁通路，從而導(dǎo)致主通路流量減少、壓力瞬降嚴(yán)重；或旁通路循環(huán)時(shí)，從上游主干路對(duì)主通路進(jìn)行直接分流，此時(shí)會(huì)造成主干路大量流體無(wú)控制的進(jìn)入主通路，從而導(dǎo)致旁通路流量減少、壓力瞬降嚴(yán)重。這些問(wèn)題最終影響到鉆井循環(huán)介質(zhì)當(dāng)量循環(huán)密度，失去了連續(xù)循環(huán)的意義。
[0004]因此，需要一種新的連續(xù)循環(huán)鉆井用分流管匯設(shè)計(jì)，能夠更好地保證作業(yè)過(guò)程中主通路和旁通路內(nèi)的壓力穩(wěn)定。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種能夠更好地保證作業(yè)過(guò)程中主通路和旁通路內(nèi)的壓力穩(wěn)定的連續(xù)循環(huán)鉆井用分流管匯。
[0006]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種連續(xù)循環(huán)鉆井用分流管匯，從循環(huán)介質(zhì)入口開始沿逆時(shí)針?lè)较蛞来瓮ㄟ^(guò)第一開關(guān)閥、第二開關(guān)閥、立管副閥、旁通副閥、旁通充填閥、旁通主閥、第三開關(guān)閥后返回至所述循環(huán)介質(zhì)入口形成環(huán)形管路，在所述第一開關(guān)閥與所述第二開關(guān)閥之間的管路上設(shè)置有去立管接頭，在所述第二開關(guān)閥與所述主管副閥之間的管路上設(shè)置有主通路壓力表，在所述立管副閥與所述旁通副閥之間的管路上設(shè)置有泄壓閥和泄壓接頭，在所述旁通副閥與所述旁通充填閥之間的管路上設(shè)置有旁通路壓力表和去旁通接頭，所述旁通主閥與所述第三開關(guān)閥之間的管路依次通過(guò)立管主閥和立管充填閥連接至所述第二開關(guān)閥與所述立管副閥之間的管路上，所述立管副閥、所述旁通副閥、所述旁通主閥和所述立管主閥均為開關(guān)閥，所述旁通充填閥和所述立管充填閥均為節(jié)流閥。
[0007]其中，所有的開關(guān)閥均可以采用平板閥；所述立管副閥、所述旁通副閥、所述旁通主閥和所述立管主閥均可以采用液壓閥；所述第一開關(guān)閥、所述第二開關(guān)閥和所述第三開關(guān)閥均可以采用手動(dòng)閥。
[0008]本實(shí)用新型具有如下有益效果:由于節(jié)流閥壽命較短且成本高，所以節(jié)流閥和開關(guān)閥配合使用，增加整個(gè)管匯的使用壽命，節(jié)約成本；無(wú)論采用何種鉆井循環(huán)介質(zhì)，均可預(yù)先調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度實(shí)現(xiàn)充填增壓，壓力與另一條循環(huán)通路平衡后，再完全打開節(jié)流閥，確保在注入壓力平穩(wěn)的前提下實(shí)現(xiàn)流道的切換；在不影響正常鉆進(jìn)的情況下，可以對(duì)整個(gè)分流管匯進(jìn)行檢修。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是根據(jù)實(shí)用新型實(shí)施例的連續(xù)循環(huán)鉆井用分流管匯的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0011]如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的連續(xù)循環(huán)鉆井用分流管匯，從循環(huán)介質(zhì)入口 I開始沿逆時(shí)針?lè)较蛞来瓮ㄟ^(guò)第一開關(guān)閥5、第二開關(guān)閥6、立管副閥10、旁通副閥12、旁通充填閥13、旁通主閥14、第三開關(guān)閥7后返回至所述循環(huán)介質(zhì)入口 I形成環(huán)形管路，在所述第一開關(guān)閥5與所述第二開關(guān)閥6之間的管路上設(shè)置有去立管接頭2，在所述第二開關(guān)閥6與所述主管副閥之間的管路上設(shè)置有主通路壓力表15，在所述立管副閥10與所述旁通副閥12之間的管路上設(shè)置有泄壓閥11和泄壓接頭3，在所述旁通副閥12與所述旁通充填閥13之間的管路上設(shè)置有旁通路壓力表16和去旁通接頭4，所述旁通主閥14與所述第三開關(guān)閥7之間的管路依次通過(guò)立管主閥8和立管充填閥9連接至所述第二開關(guān)閥6與所述立管副閥10之間的管路上，所述立管副閥10、所述旁通副閥12、所述旁通主閥14和所述立管主閥8均為開關(guān)閥，所述旁通充填閥13和所述立管充填閥9均為節(jié)流閥。
[0012]其中，所有的開關(guān)閥均可以采用平板閥；所述立管副閥10、所述旁通副閥12、所述旁通主閥14和所述立管主閥均可以采用液壓閥；所述第一開關(guān)閥5、所述第二開關(guān)閥6和所述第三開關(guān)閥7均可以采用手動(dòng)閥。
[0013]本實(shí)用新型中的的連續(xù)循環(huán)鉆井用分流管匯，適用于鉆井液、氣體和充氣鉆井。在接單根或立柱以及起下鉆過(guò)程中，通過(guò)控制需要切換通路上的節(jié)流閥，實(shí)現(xiàn)在不影響當(dāng)量循環(huán)密度的前提下對(duì)需要切換通路進(jìn)行有控制的充填增壓，從而維持通路的平穩(wěn)切換，避免了井下壓力波動(dòng)引起的井下復(fù)雜問(wèn)題，從而達(dá)到縮短鉆井周期、降低鉆井成本的目的。
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型中的分流管匯由具有主通路、旁通路和泄壓通路，鉆井循環(huán)介質(zhì)入口 I與鉆井泵或/和氣體增壓機(jī)相連，去立管接頭2與立管相連，泄壓接頭3與氣液分離器相連，去旁通接頭4與旁通閥相連。
[0015]主通路由第三開關(guān)閥7、立管主閥8、立管充填閥9和第二開關(guān)閥6組成；旁通路由第三開關(guān)閥7、旁通主閥14和旁通充填閥13組成；泄壓通道有兩種，對(duì)主通路泄壓由第二開關(guān)閥6、立管副閥10和泄壓閥11完成，對(duì)旁通路泄壓由旁通副閥12和泄壓閥11完成。根據(jù)鉆井施工要求通過(guò)控制相應(yīng)閥門實(shí)現(xiàn)不同通路的啟用或關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)單根或立柱以及起下鉆過(guò)程中壓力的平穩(wěn)過(guò)渡和流道切換。
[0016]其實(shí)用新型的具體工作原理如下:
[0017]需要采用連續(xù)循環(huán)鉆井時(shí)，打開第二開關(guān)閥6、立管充填閥9、立管主閥8和第三開關(guān)閥7，然后關(guān)閉第一開關(guān)閥5，進(jìn)入連續(xù)循環(huán)鉆井流程；
[0018]當(dāng)鉆井過(guò)程中需要接單根或立柱時(shí)，在建立旁通路與鉆柱的連接后，打開旁通主閥14，然后控制旁通充填閥13的開度，使對(duì)旁通路充填增壓過(guò)程中對(duì)主通路的壓力影響在允許的范圍內(nèi)，同時(shí)也可以增大主干路的注入排量和注入壓力；待壓力穩(wěn)定后，完全打開旁通充填閥13，建立旁通路循環(huán)；然后關(guān)閉立管主閥8 ;待井口連續(xù)循環(huán)閥主通路關(guān)閉后，打開立管副閥10和泄壓閥11，實(shí)現(xiàn)主通路泄壓；主通路壓力表15為零后進(jìn)行正常接單根或立柱作業(yè)并關(guān)閉立管充填閥9、立管副閥10和泄壓閥11 ；
[0019]連接好單根或立柱后，打開立柱主閥8，然后控制立管充填閥9的開度，使對(duì)主通路充填增壓過(guò)程中對(duì)旁通路的壓力影響在允許的范圍內(nèi)，同時(shí)也可以增大主干路的注入排量和注入壓力；待壓力穩(wěn)定后，完全打開立管充填閥9，建立主通路循環(huán)；然后關(guān)閉旁通主閥14 ;待井口連續(xù)循環(huán)閥旁通路關(guān)閉后，打開旁通副閥12和泄壓閥11，實(shí)現(xiàn)旁通路泄壓；旁通路壓力表16為零后拆除旁通路與鉆柱的連接并關(guān)閉旁通充填閥13、旁通副閥12和泄壓閥11，然后恢復(fù)正常鉆進(jìn)；
[0020]連續(xù)循環(huán)起下鉆作業(yè)過(guò)程與上述過(guò)程原理相同，不再贅述。
[0021]通過(guò)使用本實(shí)用新型中的連續(xù)循環(huán)鉆井分流管匯，實(shí)現(xiàn)了不同鉆井循環(huán)介質(zhì)條件下的連續(xù)循環(huán)鉆井，且流道切換時(shí)，壓力平穩(wěn)過(guò)渡，避免了當(dāng)量循環(huán)密度的波動(dòng)引起的一系列井下復(fù)雜問(wèn)題，從而達(dá)到縮短鉆井周期、有效降低鉆井成本的目的。
[0022]本實(shí)用新型具有如下有益效果:由于節(jié)流閥壽命較短且成本高，所以節(jié)流閥和開關(guān)閥配合使用，增加整個(gè)管匯的使用壽命，節(jié)約成本；無(wú)論采用何種鉆井循環(huán)介質(zhì)，均可預(yù)先調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度實(shí)現(xiàn)充填增壓，壓力與另一條循環(huán)通路平衡后，再完全打開節(jié)流閥，確保在注入壓力平穩(wěn)的前提下實(shí)現(xiàn)流道的切換；在不影響正常鉆進(jìn)的情況下，可以對(duì)整個(gè)分流管匯進(jìn)行檢修。
[0023]綜上所述，本實(shí)用新型的內(nèi)容并不局限在上述的實(shí)施例中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)提出其他的實(shí)施例，但這種實(shí)施例都包括在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)循環(huán)鉆井用分流管匯，其特征在于，從循環(huán)介質(zhì)入口(I)開始沿逆時(shí)針?lè)较蛞来瓮ㄟ^(guò)第一開關(guān)閥(5)、第二開關(guān)閥(6)、立管副閥(10)、旁通副閥(12)、旁通充填閥(13)、旁通主閥(14)、第三開關(guān)閥(7)后返回至所述循環(huán)介質(zhì)入口(I)形成環(huán)形管路，在所述第一開關(guān)閥(5)與所述第二開關(guān)閥(6)之間的管路上設(shè)置有去立管接頭(2)，在所述第二開關(guān)閥￠)與所述主管副閥之間的管路上設(shè)置有主通路壓力表(15)，在所述立管副閥(10)與所述旁通副閥(12)之間的管路上設(shè)置有泄壓閥(11)和泄壓接頭(3)，在所述旁通副閥(12)與所述旁通充填閥(13)之間的管路上設(shè)置有旁通路壓力表(16)和去旁通接頭(4)，所述旁通主閥(14)與所述第三開關(guān)閥(7)之間的管路依次通過(guò)立管主閥(8)和立管充填閥(9)連接至所述第二開關(guān)閥(6)與所述立管副閥(10)之間的管路上，所述立管副閥(10)、所述旁通副閥(12)、所述旁通主閥(14)和所述立管主閥(8)均為開關(guān)閥，所述旁通充填閥(13)和所述立管充填閥(9)均為節(jié)流閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)循環(huán)鉆井用分流管匯，其特征在于，所有的開關(guān)閥均為平板閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)循環(huán)鉆井用分流管匯，其特征在于，所述立管副閥(10)、所述旁通副閥(12)、所述旁通主閥(14)和所述立管主閥均為液壓閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)循環(huán)鉆井用分流管匯，其特征在于，所述第一開關(guān)閥(5)、所述第二開關(guān)閥(6)和所述第三開關(guān)閥(7)均為手動(dòng)閥。
【文檔編號(hào)】E21B21/00GK204024536SQ201420406805
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】魏臣興, 馬金山, 齊金濤, 鄭燕陽(yáng), 劉大偉, 魏凱, 郭衍茹, 徐海潮, 郗鳳亮, 吳欣袁 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司