一种基于轴向斜喷抽吸助排的井口安全作业系统技术方案

技术编号:24341788 阅读:41 留言:0更新日期:2020-06-03 00:05
本实用新型专利技术提供了一种基于轴向斜喷抽吸助排的井口安全作业系统,所述井口安全作业系统包括排砂管线、轴向斜喷抽吸助排机构、点火装置、注气单元和第一注气管汇,轴向斜喷抽吸助排机构将井口与排砂管线连接;注气单元产生惰性气体;第一注气管汇将注气单元产生的惰性气体提供至轴向斜喷抽吸助排机构以形成负压抽吸作用;点火装置设置在排砂管线出口端并能够将从排砂管线排出的可燃气体点燃。本实用新型专利技术能够实现双通道抽吸、注气可调控的注氮气抽吸方法,消除了在地层出少量天然气条件下进行“起下钻、更换胶芯”等敞井作业时天然气溢出井口的安全风险,显著提升现场作业安全性,利于气体钻井提速优势发挥,适用于反循环钻井领域。

A safe operation system of wellhead based on axial syncline injection, suction and drainage

【技术实现步骤摘要】
一种基于轴向斜喷抽吸助排的井口安全作业系统
本技术涉及钻井(钻探)工程技术装备领域,具体来讲,涉及一种采用惰性气体(例如,氮气)抽吸井口可燃气体的安全作业系统,可用于石油天然气钻井
,也适用于反循环钻井领域。
技术介绍
通常,气体钻井技术具有提速、治漏及保护储层等优势,近年来在川渝、新疆、青海等油气区块得到了广泛应用,同比常规钻井提速3倍以上。难钻性差的含气层段采用气体钻井提速愈发普遍,一旦钻遇地层出少量天然气时(≤10000m3/d),循环介质转换为惰性气体氮气以避免井下燃爆事故发生,但常常因为缺少环形防喷器、钻具尺寸大无法通过旋转控制头总成等原因,在起下钻、更换胶芯等敞井作业时,存在天然气可能溢出井口,带来了较大安全隐患。现阶段没有解决地层出少量天然气条件下进行“起下钻、更换胶芯”等敞井作业时天然气溢出井口这一难题的有效措施,当前主要通过开启钻台上下防爆排风扇吹散可能溢出的天然气,防止其聚集。此处理方法存在诸多不足:①属被动控制措施,不能从根本上阻止天然气溢出井口,而仅能通过排风扇吹散可能溢出的天然气;②尽管防爆排风扇能够吹散本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于轴向斜喷抽吸助排的井口安全作业系统,所述井口安全作业系统包括排砂管线,其特征在于,所述井口安全作业系统还包括第一轴向斜喷抽吸助排机构、点火装置、注气单元和第一注气管汇,其中,/n所述第一轴向斜喷抽吸助排机构包括同轴设置的下芯管、中芯母管、中芯公管、上芯管、基础法兰、注气壳体和喷射法兰,其中,基础法兰具有能够与井口连接的左侧部,以及通过防转动构件与注气壳体紧固连接的右侧部;下芯管具有插入基础法兰并通过第一密封件与基础法兰的内圆周壁紧密接触的左侧部,以及插入喷射法兰的左侧并通过第二密封件与喷射法兰的内圆周壁紧密接触的右侧部;喷射法兰位于注气壳体内部,且喷射法兰的圆周壁上贯穿开设有一个或...

【技术特征摘要】
1.一种基于轴向斜喷抽吸助排的井口安全作业系统,所述井口安全作业系统包括排砂管线,其特征在于,所述井口安全作业系统还包括第一轴向斜喷抽吸助排机构、点火装置、注气单元和第一注气管汇,其中,
所述第一轴向斜喷抽吸助排机构包括同轴设置的下芯管、中芯母管、中芯公管、上芯管、基础法兰、注气壳体和喷射法兰,其中,基础法兰具有能够与井口连接的左侧部,以及通过防转动构件与注气壳体紧固连接的右侧部;下芯管具有插入基础法兰并通过第一密封件与基础法兰的内圆周壁紧密接触的左侧部,以及插入喷射法兰的左侧并通过第二密封件与喷射法兰的内圆周壁紧密接触的右侧部;喷射法兰位于注气壳体内部,且喷射法兰的圆周壁上贯穿开设有一个或两个以上的喷射孔;中芯母管具有螺纹内壁,以及插入注气壳体并与注气壳体以不可转动的方式连接的左侧部,并且中芯母管的所述左侧部通过第三密封件与注气壳体紧密接触;中芯公管具有插入喷射法兰的右侧并且通过第四密封件与喷射法兰的内圆周壁紧密接触的左侧部,插入上芯管的左侧并且通过第五密封件与上芯管的内圆周壁紧密接触的右侧部,设置在中芯公管外壁上且能够与所述中芯母管的螺纹内壁配合的螺纹,以及能够在外力作用下使中芯公管转动的回转配合部,所述回转配合部能够使所述中芯公管通过转动实现向左或向右移动,以通过中芯公管的所述左侧部的左端相应实现对所述喷射孔的关闭或打开;上芯管具有能够与排砂管线连接的右侧部,并且所述上芯管的左侧与中芯母管的右端具有间隔;注气壳体具有与所述喷射孔连通的一个或两个以上的注气接头;
所述注气单元产生惰性气体;
所述第一注气管汇将注气单元产生的惰性气体提供至第一轴向斜喷抽吸助排机构的注气壳体的所述一个或两个以上的注气接头,以在第一轴向斜喷抽吸助排机构中形成负压抽吸作用;
所述点火装置设置在排砂管线出口端并能够将从排砂管线排出的可燃气体点燃。


2.根据权利要求1所述的基于轴向斜喷抽吸助排的井口安全作业系统,其特征在于,所述井口安全作业系统还包括第二轴向斜喷抽吸助排机构和第二注气管汇,所述第二轴向斜喷抽吸助...

【专利技术属性】
技术研发人员:范黎明邓虎陆灯云刘殿琛张林蒋杰万夫磊李金河
申请(专利权)人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司中国石油天然气集团有限公司
类型:新型
国别省市:四川;51

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