钻井泥浆连续循环工艺及设备制造技术

本发明专利技术属于钻井设备技术领域，提出了一种钻井泥浆连续循环工艺及设备，工艺包括S1、直通循环：S2、直通转旁通：井口钻杆钻进完毕，控制自封装置的开合件闭合，流程调控阀控制下管线通入钻井液，再将连续循环阀上阀口关闭，侧阀口打开，之后控制流程调控阀取消上管线通入钻井液；S3、旁通循环；S4、续接钻杆：当循环正常后，卸下连续循环阀上阀口的连接，续接下一钻杆或钻杆组。通过上述技术方案，解决了现有技术中连续循环钻井技术连续循环阀需使用快速接头进行快速连接虽然可以基本实现不间断，但是仍然存在接钻杆时管路频繁移动以及带管移动存在危险事故发生的问题。

Continuous circulation technology and equipment of drilling mud

The invention belongs to the technical field of drilling equipment, and proposes a continuous circulation process and equipment of drilling mud. The process includes S1, through circulation: S2, through rotary bypass: after the drilling of the wellhead drill pipe is completed, the opening and closing parts of the self sealing device are controlled to close, the pipeline under the control of the process control valve is led into the drilling fluid, and then the upper valve port of the continuous circulation valve is closed, the side valve port is opened, and then the process control is carried out When the circulation is normal, remove the connection of the valve port on the continuous circulation valve and continue to connect the next drill pipe or drill pipe group. Through the above technical scheme, it is solved that the continuous circulation drilling technology in the prior art needs to use the quick connector for quick connection. Although it can basically achieve uninterrupted connection, there are still problems of frequent pipeline movement when connecting the drill pipe and dangerous accidents when moving with the pipe.

【技术实现步骤摘要】
钻井泥浆连续循环工艺及设备
本专利技术属于钻井设备
，涉及一种钻井泥浆连续循环设备及工艺。
技术介绍
连续循环钻井技术(ContinuousCirculationDrilling-CCD)是近年来世界各国石油钻井行业大力研究的热门技术，多年来很多大公司投入巨额资金和顶尖的技术力量开展了研发，主要形成了连续循环系统(CCS)和连续循环阀两种方式。连续循环系统结构复杂，设备占用钻台空间大，操作不便，控制难度大，对操作人员要求较高；钻柱连接操作时间长于正常连接时间，动力钳直接夹持钻杆本体，易造成钻杆本体损伤；同时由于研制成本高，研究及使用受到限制。连续循环阀采用不间断循环短节，连续循环短节结构复杂，每次续接单根时，采用快速接头插入旁通管，使操作变为繁琐，安全性降低；在复杂多变的钻井环境下，不间断循环短节很难应对钻井时出现的复杂问题，不能保证钻井连续循环作业的安全进行。上述两种技术因其自身存在的缺点，难以适应超深井、水平井、高温高压井对连续钻井的要求，其中，对于连续循环阀需使用快速接头进行快速连接虽然可以基本实现不间断，但是仍然存在接单根时管路频繁移动从而造成的危险事故发生。
技术实现思路
本专利技术提出一种钻井泥浆连续循环设备及工艺，解决了现有技术中的上述问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种钻井泥浆连续循环工艺，包括以下步骤：S1、直通循环；S2、直通转旁通：转旁通时侧向送入钻井液的侧阀口(401)为一个或多个且被环向包住一个或多个进行钻井液循环；S3、旁通循环；S4、续接钻杆(2)；S5、再次直通循环；S6、S2～S5依次重复循环。作为进一步的技术方案，S2、直通转旁通具体为：井口钻杆(2)钻进完毕，控制自封装置(3)的开合件(301)闭合，下管线(7)通入钻井液，再将连续循环阀(4)上阀口(402)关闭，侧阀口(401)打开，之后取消上管线(6)通入钻井液。作为进一步的技术方案，S1、直通循环具体为：连续循环阀(4)安装于钻杆(2)或钻杆组，将连续循环阀(4)上阀口(402)打开，侧阀口(401)关闭，上管线(6)通入钻井液并送至上阀口(402)，钻井液由上阀口(402)进入连续循环阀(4)，再由下阀口(403)出连续循环阀(4)，流经钻杆(2)、钻头到达井底，之后流经环空返到地面，形成直通循环；S3、旁通循环具体为：钻井液只送入下管线(7)，流经自封装置(3)的自封腔(302)、侧阀口(401)进入至连续循环阀(4)，再由下阀口(403)出连续循环阀(4)，流经钻杆(2)、钻头到达井底，之后流经环空返到地面，形成旁通循环；作为进一步的技术方案，S4、续接钻杆(2)具体为：当循环正常后，卸下连续循环阀(4)上阀口(402)的连接，续接下一钻杆(2)或钻杆组；S5、再次直通循环具体为：连续循环阀(4)安装于钻杆(2)，将连续循环阀(4)上阀口(402)打开，侧阀口(401)关闭，取消下管线(7)通入钻井液送至侧阀口(401)，并开始上管线(6)通入钻井液并送至上阀口(402)，钻井液由上阀口(402)进入连续循环阀(4)，再由下阀口(403)出连续循环阀(4)，流经钻杆(2)、钻头到达井底，之后流经环空返到地面，形成直通循环；S4中续接下一钻杆(2)或钻杆组时，为续接带有连续循环阀(4)的钻杆(2)或钻杆组。用于将侧向送入钻井液的连通口包住的自封腔(302)，侧向送入钻井液的连通口本专利技术还提出一种钻井泥浆连续循环用自封装置(3)，包括开合件(301)，其内壁凹陷形成自封腔(302)，所述自封腔(302)用于移动后将连续循环阀(4)侧壁的侧阀口(401)包住并向其内通入钻井液；自封架(303)，所述开合件(301)移动设置在所述自封架(303)上，所述自封架(303)上开设有用于向所述自封腔(302)送入钻井液的钻井液进口(304)；开合驱动装置(305)，设置在所述自封架(303)上，用于驱动所述开合件(301)移动。作为进一步的技术方案，所述开合件(301)为至少两个且共同围成圈型，同时所述自封腔(302)围成环形；所述开合件(301)上设置有钻井液连通口(306)，所述开合件(301)移动后，所述钻井液进口(304)与所述钻井液连通口(306)连通。本专利技术还提出一种钻井泥浆连续循环设备，包括自封装置(3)，还包括钻杆(2)，用于钻井；连续循环阀(4)，一个或者多个所述钻杆(2)间设置一个所述连续循环阀(4)，其侧壁设置有用于钻井液进入的侧阀口(401)，两端分别为用于钻井液进入和流出的上阀口(402)、下阀口(403)；流程调控阀(5)，包括第一调控进口(501)、第一调控出口(502)、第二调控出口(503)；上管线(6)，一端与所述第一调控出口(502)连接，另一端用于将钻进液输送至所述钻杆(2)内；下管线(7)，一端与所述第二调控出口(503)连接，另一端与所述钻井液进口(304)连通将钻井液输送至所述侧阀口(401)。作为进一步的技术方案，还包括泥浆池(8)，泥浆泵，将所述泥浆池(8)中的钻井液输送至所述第一调控进口(501)；顶部驱动装置(9)，用于驱动所述钻杆(2)旋转，且将所述上管线(6)中的钻井液输送至所述钻杆(2)内。所述连续循环阀(4)包括循环阀管体(404)，两端均用于与所述钻杆(2)连接，其上设置有所述侧阀口(401)；通道转换组件(405)，设置在所述循环阀管体(404)内，转动或移动后将所述侧阀口(401)打开或者关闭。作为进一步的技术方案，所述通道转换组件(405)包括筒型阀芯(4051)，转动设置在所述循环阀管体(404)的内壁将所述侧阀口(401)封住或打开，其包含有移动后将所述侧阀口(401)挡住的封口部(4052)；调整螺母(4053)，套设在所述循环阀管体(404)上，旋转后驱动所述筒型阀芯(4051)移动，位于所述循环阀管体(404)外壁形成的环形槽(406)内；直通隔板(4054)，设置在所述筒型阀芯(4051)内将其内部隔断，所述筒型阀芯(4051)壁上开设有均为圆周排列的若干第一阀口(4055)、若干第二阀口(4056)，所述第一阀口(4055)、所述第二阀口(4056)分别位于在所述直通隔板(4054)的两侧，所述循环阀管体(404)内壁或所述筒型阀芯(4051)的外壁形成有用于使所述第一阀口(4055)和所述第二阀口(4056)连通的直连通道(407)，所述直连通道(407)为环形凹陷或圆周排列的若干凹陷。作为进一步的技术方案，所述通道转换组件(405)还包括移动件(408)，沿轴向移动设置在所述循环阀管体(404)上开设的轴向槽(4041)内，其靠近轴部的一端伸入至所述筒型阀芯(4051)外壁上的周向槽(4057)内，远离轴部的一端设置有环形齿牙(409)且与所述调整螺母(4053)内壁设置的环形齿牙(409)咬合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻井泥浆连续循环工艺，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、直通循环；S2、直通转旁通：转旁通时侧向送入钻井液的侧阀口(401)为一个或多个且被环向包住一个或多个进行钻井液循环；S3、旁通循环；S4、续接钻杆(2)；S5、再次直通循环；S6、S2～S5依次重复循环。/n

【技术特征摘要】
1.一种钻井泥浆连续循环工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、直通循环；S2、直通转旁通：转旁通时侧向送入钻井液的侧阀口(401)为一个或多个且被环向包住一个或多个进行钻井液循环；S3、旁通循环；S4、续接钻杆(2)；S5、再次直通循环；S6、S2～S5依次重复循环。


2.根据权利要求1所述的一种钻井泥浆连续循环工艺，其特征在于，S2、直通转旁通具体为：井口钻杆(2)钻进完毕，控制自封装置(3)的开合件(301)闭合，下管线(7)通入钻井液，再将连续循环阀(4)上阀口(402)关闭，侧阀口(401)打开，之后取消上管线(6)通入钻井液。


3.根据权利要求1所述的一种钻井泥浆连续循环工艺，其特征在于，
S1、直通循环具体为：连续循环阀(4)安装于钻杆(2)或钻杆组，将连续循环阀(4)上阀口(402)打开，侧阀口(401)关闭，上管线(6)通入钻井液并送至上阀口(402)，钻井液由上阀口(402)进入连续循环阀(4)，再由下阀口(403)出连续循环阀(4)，流经钻杆(2)、钻头到达井底，之后流经环空返到地面，形成直通循环；
S3、旁通循环具体为：钻井液只送入下管线(7)，流经自封装置(3)的自封腔(302)、侧阀口(401)进入至连续循环阀(4)，再由下阀口(403)出连续循环阀(4)，流经钻杆(2)、钻头到达井底，之后流经环空返到地面，形成旁通循环。


4.根据权利要求1所述的一种钻井泥浆连续循环工艺，其特征在于，
S4、续接钻杆(2)具体为：当循环正常后，卸下连续循环阀(4)上阀口(402)的连接，续接下一钻杆(2)或钻杆组；
S5、再次直通循环具体为：连续循环阀(4)安装于钻杆(2)，将连续循环阀(4)上阀口(402)打开，侧阀口(401)关闭，取消下管线(7)通入钻井液送至侧阀口(401)，并开始上管线(6)通入钻井液并送至上阀口(402)，钻井液由上阀口(402)进入连续循环阀(4)，再由下阀口(403)出连续循环阀(4)，流经钻杆(2)、钻头到达井底，之后流经环空返到地面，形成直通循环；
S4中续接下一钻杆(2)或钻杆组时，为续接带有连续循环阀(4)的钻杆(2)或钻杆组。
用于将侧向送入钻井液的连通口包住的自封腔(302)，侧向送入钻井液的连通口。


5.一种钻井泥浆连续循环用自封装置(3)，其特征在于，包括
开合件(301)，其内壁凹陷形成自封腔(302)，所述自封腔(302)用于移动后将连续循环阀(4)侧壁的侧阀口(401)包住并向其内通入钻井液；
自封架(303)，所述开合件(301)移动设置在所述自封架(303)上，所述自封架(303)上开设有用于向所述自封腔(302)送入钻井液的钻井液进口(304)；
开合驱动装置(305)，设置在所述自封架(303)上，用于驱动所述开合件(301)移动。


6.根据权利要求5所述的一种钻井泥浆连续循环用自封装置(3)，其特征在于，
所述开合件(301)为至少两个且共同围成圈型，同时所述自封腔(302)围成环形；
所述开合件(301)上设置有钻井液连通口(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张作阳，刘利，李奎一，郭海军，
申请(专利权)人：张作阳，刘利，李奎一，郭海军，
类型：发明
国别省市：辽宁;21