【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钻井(钻探)工程，特别适用于石油天然气钻井，也适用于地质矿产、矿山救援等岩土钻掘，特别地，有关于一种反循环钻井设备。
技术介绍
1、随着对能源安全的进一步重视，非常规油气资源勘探以及深井超深井的数量越来越多。一方面，表层井眼尺寸越来越大、越来越深；另一方面，地层流体的漏失对环境带来不同程度的污染，同时也会因为井漏带来的其它复杂问题而增加钻井周期。这对表层钻井不仅带来较高的综合成本，在某些区块也会带来不可忽视的环保问题。因此反循环钻井一直是业内致力攻关并推广的焦点。另外，非常规油气勘探开发力度持续加大、效益开发要求不断提高，水平井数量和水平段长均显著增加，水平井钻井过程中的窄压力窗口问题和井眼净化问题越来越突出。利用双管钻具(也称双壁钻具)进行反循环钻井，循环介质只在钻具的管内循环，可有效避免井底ecd(equivalent circulating density，钻井液的当量循环密度)波动，维持环空压力梯度的稳定性，提高循环介质携岩能力，有利于窄密度窗口钻进和延伸水平段长度。
2、气体钻井技术可大幅提高火山岩、砾石层、碎屑岩、碳酸盐岩等难钻地层的机械钻速，例如，在有些地区应用时，平均钻速能提高4～15倍。但采用正循环气体钻井时(特别是大直径井)，设备投资大、占地多、耗气量大、运行能耗高、成本高，如在直径为26英寸的深度低于500m的井眼进行气体钻井所需气量为300m3/min～450m3/min，在直径为17.5英寸的深度为500m至1000m的井眼进行气体钻井所需气量为180m3/min～250m3/
3、反循环钻井技术可有效解决前述问题，因此该技术也一直是业内致力攻关并推广的焦点。但现有的反循环钻井技术存在技术问题：(1)气举反循环对井筒环空的液面要求高，钻进效率低，无法用于裂隙地层、易冲蚀地层等漏失地层钻进；(2)其它相关反循环技术，将井空环空进行封隔和注入流体(气体或液体)的方式，一方面只能用于稳定地层，否则一旦掉块，容易出现卡钻；另一方面，治理漏失能力非常有限，对于恶性漏失更是无能为力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种反循环钻井设备，以解决现有的反循环钻井技术的钻井效率低，深井难建立循环，无法应对恶性漏失地层，不适用不稳定地层，并且容易卡钻的技术问题。
2、本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：
3、本专利技术提供一种反循环钻井设备，包括：双管钻具，具有外管、内管以及破岩工具，所述内管穿设于所述外管内，所述外管与所述内管之间的环空构成流体注入通道，所述内管的通道构成流体返出通道，所述破岩工具内具有喷射通道和抽吸通道，所述喷射通道与所述流体注入通道相连通，所述抽吸通道与所述流体返出通道相连通；多个分流结构，沿所述双管钻具的轴向间隔排布设置；其中，所述流体注入通道内的一部分流体从所述喷射通道流入井底形成破岩流体，所述破岩流体在所述抽吸通道的抽吸作用下携带岩屑进入所述流体返出通道；所述流体注入通道内的另一部分流体能从所述分流结构流入所述流体返出通道而形成射流，所述射流能推动所述流体返出通道内的流体向上返出。
4、本专利技术的实施方式中，所述分流结构具有多个分流孔，多个所述分流孔沿所述双管钻具的周向间隔排布设置，所述分流孔连通所述流体注入通道和所述流体返出通道，且所述分流孔内流体的流动方向朝上倾斜设置。
5、本专利技术的实施方式中，所述双管钻具包括至少一上部钻具和至少一下部钻具，所述分流结构包括分流短节，所述分流短节包括外短节和内短节，所述上部钻具的外管通过所述外短节与所述下部钻具的外管相连通，所述上部钻具的内管通过所述内短节与所述下部钻具的内管相连通，所述分流孔设于所述内短节上。
6、本专利技术的实施方式中，所述双管钻具上安装有随钻封隔装置；钻进状态下，所述随钻封隔装置能向外扩张而将所述双管钻具与井筒之间的井筒环空封隔；提钻状态下，所述随钻封隔装置能向内回缩至小于所述井筒的径向尺寸。
7、本专利技术的实施方式中，所述双管钻具上还安装有至少一扶正器，所述扶正器相对于所述随钻封隔装置靠近井口设置，钻进状态下，所述扶正器能向外扩张而将所述双管钻具扶正；提钻状态下，所述扶正器也能向内回缩至小于所述井筒的径向尺寸。
8、本专利技术的实施方式中，所述破岩工具包括防卡钻头，钻进状态下，所述防卡钻头能向外扩张而进行钻进；提钻状态下，所述防卡钻头也能向内回缩至小于所述井筒的径向尺寸。
9、本专利技术的实施方式中，所述双管钻具上安装有防卡反击器以及浮动反击钎头，所述防卡反击器和所述浮动反击钎头由下至上地依次安装在所述随钻封隔装置的上方；所述双管钻具提钻遇阻的状态下，所述防卡反击器内的冲击活塞能向上撞击所述浮动反击钎头而使所述浮动反击钎头向上冲击钻进。
10、本专利技术的实施方式中，所述双管钻具的位于地面以上的一端安装有流体注排机构，所述流体注排机构包括注入结构、旋转注排适配器以及排出管道，所述注入结构通过所述旋转注排适配器的配流通道与所述流体注入通道相连通，所述排出管道通过所述旋转注排适配器的返流通道与所述流体返出通道相连通。
11、本专利技术的实施方式中，所述排出管道上沿其轴向间隔排布设置有多个助排结构，所述助排结构能将助排流体注入所述排出管道并形成助排射流，所述助排射流能推动所述排出管道内的流体排出。
12、本专利技术的实施方式中，所述旋转注排适配器通过反循环减震器安装在所述双管钻具的位于地面以上的一端，并与所述流体注入通道和所述流体返出通道相连通。
13、本专利技术的实施方式中，所述内管上具有传导结构，所述双管钻具通过所述传导结构进行电力传输和信号传输。
14、本专利技术的实施方式中，所述内管包括多个内管管节，所述传导结构包括传导层，所述传导层包覆在所述内管管节的外壁面上，所述内管管节的外壁面设有传导层，相邻两个所述内管管节通过内管公接头和内管母接头配合插接，所述内管公接头和所述内管母接头内均嵌装有至少一导线，且所述内管公接头和所述内管母接头的接触面上设有相配合的至少一组导电接触结构，所述导电接触结构通过对应的所述导线与对应的所述传导层导通。
15、本专利技术的特点及优点是：
16、本专利技术的反循环钻井设备，通过在双管钻具上增设多个分流结构，使流体注入通道内的一部分流体能流入流体返出通道并形成射流，使得井筒底部的破岩流体在流体返出通道的抽吸作用下携带岩屑进入流体返出通道并向上输送的过程中，还能受到射流的推动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种反循环钻井设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的反循环钻井设备，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的反循环钻井设备，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的反循环钻井设备，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的反循环钻井设备，其特征在于，
6.根据权利要求4所述的反循环钻井设备，其特征在于，
7.根据权利要求4所述的反循环钻井设备，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的反循环钻井设备，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的反循环钻井设备，其特征在于，
10.根据权利要求8所述的反循环钻井设备，其特征在于，
11.根据权利要求1所述的反循环钻井设备，其特征在于，
12.根据权利要求11所述的反循环钻井设备，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种反循环钻井设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的反循环钻井设备，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的反循环钻井设备，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的反循环钻井设备，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的反循环钻井设备，其特征在于，
6.根据权利要求4所述的反循环钻井设备，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：范黎明，许期聪，邓虎，谭宾，廖兵，李枝林，杨超，张林，周长虹，蒋杰，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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