一种新型钻井方法技术

本发明专利技术提出一种新型钻井技术方案，此方案不需要搭建井架，而是将钻杆和配套设备水平放置在地面上进行作业，可以节省搭建井架的时间和资金，还可以低成本、方便的实现钻杆对接等操作的自动化。另外，使用无井架钻井技术钻得的井有利于接下来的油田服务，不仅可以用连续油管对此井进行服务，还可以用非连续油管对此井进行服务。与连续油管相比，非连续油管的储存和运输更方便。非连续油管由一节一节圆柱管在地面连接而成，连接过程可以实现自动化，并且在把非连续油管注入井和从井中回收的过程中可以对非连续油管施加旋转力，与钻井时不能旋转的连续油管相比，非连续油管受到旋转力能提高进入油井的最大深度。

A new drilling method

The invention provides a novel drilling technology scheme, this scheme does not need to build the derrick, but the drill pipe and equipment level is placed on the ground operation, can save time and money to build it, but also low cost and convenient operation of the automatic docking tool. In addition, a well drilled with no derrick drilling technology is beneficial to the next field service. Not only can the coiled tubing serve the well, but also the coiled tubing can be used to serve the well. Compared with coiled tubing, the storage and transportation of non continuous coiled tubing are more convenient. Non coiled tubing by a section of a cylindrical tube on the ground connection, the connection process can be automated, and in the non coiled tubing injection process from wells wells and recovery in a rotational force is applied to non coiled tubing, coiled tubing drilling can not be compared with the rotation of the coiled tubing by non rotating force can improve enter the maximum depth of wells.

【技术实现步骤摘要】
一种新型钻井方法
本专利技术涉及油气开采和服务行业，具体涉及无井架钻井技术以及服务基于此钻井技术钻得的井的非连续油管技术。
技术介绍
现有的油井、气井、油气井钻井作业大部分都要搭建井架。在钻井过程中，钻井支架用于吊起钻杆，完成钻杆与钻杆的对接，在钻杆的顶端施加推力，旋转钻杆等作业。目前，公知的竖直方向上实现钻杆自动对接的钻井造价较高，技术较复杂。人工介入完成钻杆对接等操作增加了成本，时间和人员的投入，人工介入操作一般需要2-3个人花费5-10分钟协作完成，降低钻井效率，而且在人工操作过程存在安全隐患。人工介入完成钻井后，使用非连续油管技术还会重复出现以上技术问题和安全隐患。实用
技术实现思路
本专利技术目的是在提供一种新型钻井技术方案。能够实现无需井架钻井技术和与之配套的非连续油管和连续油管技术，完成钻杆对接过程的自动化操作，为接下来油气开采和服务行业提供便利。本专利技术提供的无需井架钻井技术，可适用于各类油气田的开采，使用该技术的服务井段可以是直井，定向井，倾斜井或水平井。为了达到本专利技术目的，本专利技术新型钻井设备包括钻机自动装卸钻杆机构，钻井液循环机构，旋转钻井机构和非连续油管机构。自动装卸钻杆机构包括钻杆箱，钻杆装卸设备，游动滑车，钻井马达，钻井马达调节器，导轨。钻杆箱与钻杆装卸设备固定相连，钻杆装卸设备安装在导轨一侧，导轨中部与游动滑车滑动连接，游动滑车与钻井马达固定连接，钻井马达与钻井马达调节器可旋转连接。钻井液循环机构包括水龙头，水龙带，和钻井泵。水龙头与钻井马达固定相连，水龙带与水龙头密封连接，钻井泵与水龙带固定连接。旋转钻井机构包括转盘，卡瓦，旋转防喷器和水龙头。转盘与井眼固定连接，卡瓦与转盘可拆卸连接，旋转防喷器与卡瓦固定安装，旋转防喷器与水龙头通过钻杆滑动连接。非连续油管机构包括测井仪器，非连续油管和钻头。非连续油管与测井仪器固定连接，测井仪器与钻头固定连接。转盘与井眼固定，由于井下弯曲半径达到几十到上百米且钻杆下井下的速度比较缓慢，可将转盘与井眼的弧度可调节小至可忽略。非连续油管同样可以使用自动装卸钻杆机构完成非连续油管连接自动化。与现有技术相比，本专利技术的优点如下：此方案不需要搭建井架，而是将钻杆和配套设备水平放置在地面上进行作业，可以节省搭建井架的时间和资金，还可以低成本、方便的实现钻杆对接等操作的自动化、安全性高。使用无井架钻井技术钻得的井有利于接下来的油田服务：在使用连续油管对此井进行服务时，新型钻井技术使连续油管从钻杆钻出的通道进入地下井，连续油管在拐弯处产生与残余应力相反的作用力，有效减少连续油管中残余应力。采用这种方法缓解连续油管形成弯曲应力，扩大连续油管作业范围。在使用非连续油管对此井进行服务时，非连续油管作业时主要由安全接头，泄油器和扣压接头等组成的工作油管。非连续油管作业与常规作业方式相比，有作业成本低，作业效率高，无泄漏，适用井身结构范围广等显著特点。非连续油管由一节一节圆柱管自动连接，连接过程可以实现自动化。非连续油管注入井和从井中回收的过程中可以对非连续油管施加旋转力，旋转的非连续油管能提高进入油井最大深度。附图说明图1为新型钻井技术示意图；图2为新型洗井技术示意图。图中各标号，1为转盘，2为钻杆装卸设备，3为水龙头，4为钻井马达，5为钻杆箱，6为导轨，7为游动滑车，8为钻井马达调节器，9为非连续油管，10为测井仪器，11为钻头，12为卡瓦，13为旋转防喷器，14为水龙带，15为钻井泵。具体实施方法本专利技术提出的新型钻井技术技术，主要用于在现有的油井、气井、油气井钻井作业，采用无需搭建井架的方式。下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。如图1和图2所示，本专利技术新型钻井设备包括钻机自动装卸钻杆机构，钻井液循环机构，旋转钻井机构和非连续油管9机构。自动装卸钻杆机构包括钻杆箱5，钻杆装卸设备2，游动滑车7，钻井马达4，钻井马达调节器8，导轨6。钻杆箱5与钻杆装卸设备2固定相连，钻杆装卸设备2安装在导轨6一侧，导轨6中部与游动滑车7滑动连接，游动滑车7与钻井马达4固定连接，钻井马达4与钻井马达调节器8可旋转连接。钻井液循环机构包括水龙头3，水龙带13，和钻井泵15。水龙头3与钻井马达4固定相连，水龙带14与水龙头4密封连接，钻井泵15与水龙带14固定连接。旋转钻井机构包括转盘1，卡瓦12，旋转防喷器13和水龙头3。转盘1与井眼固定连接，卡瓦12与转盘1可拆卸连接，旋转防喷器13与卡瓦12固定安装，旋转防喷器13与水龙头3通过钻杆滑动连接。非连续油管9机构包括测井仪器10，非连续油管9，钻头11。非连续油管9与测井仪器10固定连接，测井仪器10与钻头11固定连接。转盘1与井眼固定，由于井下弯曲半径达到几十到上百米且钻杆下井下的速度比较缓慢，可将转盘1与井眼的弧度可调节小至可忽略。非连续油管9同样可以使用自动装卸钻杆机构完成非连续油管9连接自动化。本专利技术工作过程如下：如图1和图2所示：以水平井为实施案例，计算两个全角变化率完成井下竖直和水平定向作业，将钻井设备水平放置在地面进行整个钻井过程。钻井：根据井眼对钻杆套管直径的要求，选择要下入的钻杆和非连续油管的规格。按照所述钻头和钻杆的顺序对接好放至井眼设计好的位置准备注入井下。钻杆按照公接头一致方向摆放在钻杆箱。将安全卡瓦与放置在井眼转盘连接，开始钻杆对接前，将安全卡瓦与钻杆固定连接，将钻杆卡紧在转盘上。通过控制器，钻杆装卸设备移动到钻杆箱指定位置，开始夹紧钻杆移动到游动滑车，游动滑车固定住带对接钻杆后，夹紧装置回到初始位置。游动滑车按照轨道方向前进，将钻杆公母接头对接在一起，在游动滑车上的钻井马达的作用下将对接好的钻杆按照计算好的轨迹通过旋转防喷器和转盘，将钻杆注入井。钻井马达停止工作，游动滑车回到初始位置，对接下一根钻杆直至完成整个钻井作业。完成水平井钻进后，上提钻杆将钻头回收，钻杆的回收过程是钻井设备的反向运行。继续上提到旋转防喷器之上时，即可关闭旋转防喷器，完钻。洗井：在钻进时，钻井液在井下循环是与破碎岩石同时进行的。将水龙带与水龙头连接，钻井泵工作将钻井液注入水龙带经过水龙头将钻井液注入空心钻杆，在钻杆中经过旋转防喷器和转盘注入到井下。从钻杆内注入的常规钻井液给钻具提供动力，钻井液在岩屑形成之前钻井液携带岩屑延新钻的井筒及时把他们从井底清除，并带出地面。被携带的岩屑在地面上从钻井液里分离清理出去，不含岩屑的钻井液再次被钻井泵抽出注入水龙带，重复使用，直到钻井工作结束。由于钻杆，钻具和钻井眼中均为常规钻井液，可使用钻井的井下动力钻具和泥浆脉冲测量系统(MWD)进行钻井作业和轨迹控制。测井：采用非连续油管携带测井仪器的方式，测井仪器通过测井电缆进入井下，测量记录并反馈岩层数据。将携带测井仪器的非连续油管依次进入旋转防喷器，转盘到井眼顺着钻井轨迹进入目标井段水平井。利用钻井的钻杆对接设备，将钻杆对接改成非连续油管对接，将非连续油管按照同一方向放置，通过钻杆装卸设备完成非连续油管之间的自动对接，实现非连续油管连接过程自动化。最后一根非连续油管与方钻杆完成自动对接，与转盘，水龙头形成旋转系统。使非连续油管注入井和从井中回收的过程中可以对非连续油管施加旋转力，由于旋转改变非连续油管在井下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型钻井技术.其特征在于，使用无需井架钻井技术完成现有的油井、气井、油气井的陆地和海上钻井作业。

【技术特征摘要】
1.一种新型钻井技术.其特征在于，使用无需井架钻井技术完成现有的油井、气井、油气井的陆地和海上钻井作业。2.权利要求1所述新型钻井技术，其特征在于，无需井架的钻井技术和与之配套的非连续油管技术对此井进行服务。3.权利要求1所述新型钻井技术，其特征在于，本发明新型钻井设备包括自动装卸钻杆机构，钻井液循环机构，旋转钻井机构和非连续油管(9)机构。自动装卸钻杆机构包括钻杆箱(5)，钻杆装卸设备(2)，游动滑车(7)，钻井马达(4)，钻井马达调节器(8)，导轨(6)。钻杆箱(5)与钻杆装卸设备(2)固定相连，钻杆装卸设备(2)安装在导轨(6)一侧，导轨(6)中部与游动滑车(7)滑动连接，游动滑车(7)与钻井马达(4)固定连接，钻井马达(4)与钻井马达调节器(8)可旋转连接。钻井液循环机构包括水龙头(3)，水龙带(13)，和钻井泵(15)。水龙头(3)与钻井马达(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：何津，纪小亮，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32