一种气举反循环钻具组合装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于气举钻井技术领域，具体而言，涉及一种气举反循环钻具组合装置，包括钻柱和井口防喷装置，井口防喷装置套设在钻柱上；钻柱包括沿井口至井底依次螺纹连接的方钻杆、第一单壁钻杆组、旁通短节、双壁钻杆、混合短节、第二单壁钻杆组、沉沙管、第三单壁钻杆组、钻挺和钻头；井口防喷装置包括旋转控制头和防喷器，防喷器和旋转控制头螺栓连接。本实用新型专利技术提供的上述气举反循环钻具组合装置，在不降低钻井液密度和不增加井底回压的情况下，就可实现在低压地层的安全钻进。

【技术实现步骤摘要】
一种气举反循环钻具组合装置
本技术涉及一种气举反循环钻具组合装置，属于气举钻井

技术介绍
在常规的油气钻井作业中，钻井液从方钻头水龙头进入钻柱内腔，从钻头水眼喷出，在井底携带岩屑后，由钻柱与井壁之间的环空循环返出地面，称之为正循环钻井。钻井液从上述环空注入，流经钻头携带岩屑后，由钻柱内孔返出地面，称之为反循环钻井。通过钻井液循环将岩屑带出井筒防止卡钻是钻井液的主要功能之一，建立钻井液循环是钻井工程得以正常进行的前提。钻井液在井筒内的液柱压力不高于地层压力是建立钻井液循环和不大量漏失的基础。但当钻遇极低压地层时，很难用降低钻井液密度方法来建立钻井液循环，岩屑无法循环出井筒，经常发生卡钻事故，给钻井工程带了来极大困难。为了在低压地层建立钻井液循环和减少漏失，产生了很多公知降低钻井液密度的方法，但还是没法在一些压力极低地层的井中建立钻井液循环，从而无法实施钻井工作。
技术实现思路
本技术提供了一种气举反循环钻具组合装置，其目的在于，解决现有技术中存在的上述问题。本技术的技术方案如下：本技术提供了一种气举反循环钻具组合装置，包括钻柱和井口防喷装置，井口防喷装置套设在钻柱上。钻柱包括沿井口至井底依次螺纹连接的方钻杆、第一单壁钻杆组、旁通短节、双壁钻杆、混合短节、第二单壁钻杆组、沉沙管、第三单壁钻杆组、钻挺和钻头。井口防喷装置包括旋转控制头和防喷器，防喷器一端和井内套管螺纹连接，另一端和旋转控制头螺栓连接。在本技术提供的实施例中，上述防喷器下部的四通上设有放空管线。在本技术提供的实施例中，上述第一单壁钻杆组中设有钻具止回阀，钻具止回阀用于防止井内流体沿钻柱内腔上返至井口。在本技术提供的实施例中，上述旁通短节上设有旁通孔，旁通孔用于连通钻柱内腔和钻柱与井壁之间的环空。在本技术提供的实施例中，上述双壁钻杆包括内管和外管，内管一端伸入到混合短节中，且伸入混合短节中的内管上设有排气孔。外管分别与旁通短节和混合短节螺纹连接。在本技术提供的实施例中，上述沉沙管包括沉沙内管和沉沙外管。在本技术提供的实施例中，上述第一单壁钻杆组、第二单壁钻杆组、第三单壁钻杆组均包括至少一根单壁钻杆。本技术的有益效果为：本技术通过在钻柱上接入“旁通短节+双壁钻杆+沉沙管”的钻具组合装置，再结合反循环钻井技术，最后在低压地层井中建立了钻井液循环，实现了在低压地层且不改变钻井液密度的情况下实施钻井作业的目标；此外，该技术又通过向环空中注入高压气体来降低环空钻井液柱压力的方式，避免了环空钻井液柱压力大于地层破裂压力或地层坍塌压力而造成的井漏或井壁坍塌现象，保证了在低压地层中实施钻井作业的安全性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。图1本技术提供的气举反循环钻具组合装置结构图。图中所示：20-气举反循环钻具组合装置；1-方钻杆；2-旋转控制头；3-防喷器；4-放空管线；5-第一单壁钻杆组；6-钻具止回阀；7-旁通短节；70-旁通孔；8-双壁钻杆；80-外管；82-内管；84-排气孔；9混合短节；10-沉沙管；100-沉沙管外管；102-沉沙管内管；11-钻挺；12-钻头；13-第二单壁钻杆组；14-第三单壁钻杆组。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。实施例：如图1所示，本实施例提供了一种气举反循环钻具组合装置20，包括钻柱和井口防喷装置，井口防喷装置套设在钻柱上。钻柱包括沿井口至井底依次螺纹连接的方钻杆1、第一单壁钻杆组5、旁通短节7、双壁钻杆8、混合短节9、第二单壁钻杆组13、沉沙管10、第三单壁钻杆组14、钻挺11和钻头12。井口防喷装置包括旋转控制头2和防喷器3，防喷器3一端和井内套管螺纹连接，另一端和旋转控制头2螺栓连接。在本技术提供的实施例中，上述防喷器3的下部四通上设有放空管线4。在本技术提供的实施例中，上述第一单壁钻杆组5中设有钻具止回阀6，钻具止回阀6用于防止井内流体沿钻柱内腔上返至井口发生井喷。在本技术提供的实施例中，上述旁通短节7上设有旁通孔70，旁通孔70用于连通钻柱内腔和钻柱与井壁之间的环空。在本技术提供的实施例中，上述双壁钻杆8包括内管80和外管82，内管80一端伸入到混合短节9中，且伸入混合短节9中的内管80上设有排气孔84。外管82一端和旁通短节7螺纹连接，另一端和混合短节9螺纹连接。具体的，上述排气孔84为双壁钻杆8内腔与双壁钻杆8的内管80与外管82之间的通道。在本技术提供的实施例中，上述沉沙管10包括沉沙内管100和沉沙外管102，沉沙内管100和沉沙外管102之间的空腔用于沉积和储存岩屑。在本技术提供的实施例中，上述第一单壁钻杆组5、第二单壁钻杆组13、第三单壁钻杆组14均包括至少一根单壁钻杆。此外，可以理解，在本技术中可以不设置上述混合短节9，高压气体与钻井液也可在双壁钻杆8中完成气液混合过程。本实施例提供了一种气举反循环钻具组合装置20的具体操作方法如下：A、当钻遇低压地层时，通过方钻杆1持续向钻柱内腔中注入高压气体；B、高压气体沿双壁钻杆8一通道进入另一通道，然后与钻井液形成气液混合流体；C、气液混合流体由旁通短节7上的旁通孔70进入钻柱与井壁之间的环空；D、进入环空中的气体和钻井液在重力作用下进行分离，其中气体沿钻柱与井壁之间的环空向井口运移并经放空管线4排出，而钻井液则向井底运移并携带井底岩屑经钻头12水眼再次进入钻柱内腔；E、钻柱内腔中的岩屑和钻井液在沉沙管10中进行分离，岩屑沉淀在沉沙管10中，钻井液则继续向上流动与高压气体混合后经旁通短节7上的旁通孔70再次进入钻柱与井壁之间的环空，从而在近井底处形成了钻井液由钻柱内腔-钻柱与井壁之间环空-钻头12水眼-钻柱内腔的内循环体系；F、随着钻头的钻进，重复步骤B至E。在本实施例中，上述步骤B中高压气体既可以沿双壁钻杆8内腔进入双壁钻杆8内管80与外管82之间的环空，也可以沿双壁钻杆8内管80与外管82之间的环空进入双壁钻杆8内腔，然后与钻井液在混合短节9中形成气液混合流体。在本实施例中，上述步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气举反循环钻具组合装置，其特征在于，包括钻柱和井口防喷装置，井口防喷装置套设在钻柱上；钻柱包括沿井口至井底依次螺纹连接的方钻杆、第一单壁钻杆组、旁通短节、双壁钻杆、混合短节、第二单壁钻杆组、沉沙管、第三单壁钻杆组、钻挺和钻头；井口防喷装置包括旋转控制头和防喷器，防喷器和旋转控制头螺栓连接。

【技术特征摘要】
1.一种气举反循环钻具组合装置，其特征在于，包括钻柱和井口防喷装置，井口防喷装置套设在钻柱上；钻柱包括沿井口至井底依次螺纹连接的方钻杆、第一单壁钻杆组、旁通短节、双壁钻杆、混合短节、第二单壁钻杆组、沉沙管、第三单壁钻杆组、钻挺和钻头；井口防喷装置包括旋转控制头和防喷器，防喷器和旋转控制头螺栓连接。2.根据权利要求1所述的气举反循环钻具组合装置，其特征在于，所述防喷器下部四通上设有放空管线。3.根据权利要求1所述的气举反循环钻具组合装置，其特征在于，所述第一单壁钻杆组中设有钻具止回阀，所述钻具...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，
申请(专利权)人：成都西南石大石油工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51