液/气双介质连续循环控制系统和钻井系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种液/气双介质连续循环控制系统和钻井系统，所述钻井系统包括：气体动力装置、液体动力装置、气液混合装置、连续循环控制系统和连续循环短接。由于所属液/气双介质连续循环钻井系采用气体或液体作为循环介质或气液混合介质，通过正循环和侧循环的转换从而可以保持连续循环状态，在应用空气作为循环介质连续循环钻井时，还节省下减压增压时间，减少因压力变化造成的井下复杂情况，由于空气连续循环钻井时不用振动筛等过滤循环等设备，进一步提高了工作效率并将大量减少对环境的污染和运行成本；同时，所述液/气双介质连续循环钻井系统还具有结构简单、操作方便等优点，有良好的市场推广前景。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
液/气双介质连续循环控制系统和钻井系统
本技术涉及连续循环钻井
,尤其涉及一种液/气双介质连续循环控制系统和钻井系统。
技术介绍
石油钻井是指石油工人在经过勘探含油的地方利用专用设备和技术，在预先选定的地表位置处，向下或一侧钻出一定直径的孔眼，一直达到地下油气层的工作。石油钻井被誉为石油工业的钥匙，也表明了钻井在石油工业的关键地位。从勘探阶段找油找气，到开发生产油气阶段，直至油气田增产阶段的实施，都必须经钻井来实现。在钻井过程接立柱(或单根)，或起下钻作业中钻柱上扣卸扣时保持井内循环介质(泥浆或气体等)正常循环的技术称连续循环钻井技术。连续循环钻井技术使井底压力保持恒定，不会产生或少发生压力激动问题，是MPDT钻井技术一种新方法。它解决钻进过程中上卸扣因停泵开泵而产生的井下压力激动，造成井底压力失衡多变的问题。同时，避免因停泵泥浆静止沉沙造成岩屑床或卡钻等问题。目前，连续循环钻井技术有两种装备系统:一种是美国Varco公司开发的CCS系统；另一种是ENI集团开发的E⑶系统。其中，E⑶系统在2006年IADC年会上被授予:“世界石油工程技术创新特别贡献奖”，该新技术开始在全世界引起重视。连续循环钻井技术的应用范围十分广泛:用于深水超深水钻井、用于大位移井钻井、欠平衡钻井、对付易喷易漏井等。总之，连续循环钻井技术对于保持井眼压力稳定，防止井下垮塌，井漏，井涌井喷等复杂情况的发生，保证钻井作业的安全顺利实施，提高钻井时效，降低钻井成本，有着重要意义。特别是一些复杂工艺井，必须利用连续循环技术才能完成钻井作业，连续循环钻井技术是钻井技术和工艺上一大进步，该技术无疑将得到广泛的应用。该项技术在国外都还仅是少数国家掌握的技术。据文献介绍，一般可以缩短钻井周期20-40%的时间，大大降低钻井成本，特别是保证井下安全有着不可替代的作用。现有的连续循环钻井技术采用循环泥浆作为介质，如专利号ZL201110130139.4的《一种石油钻井用不间断循环短接及其连续循环泥浆方法》中所描述的，利用循环泥浆的压力自动关闭侧向常闭单流阀上方的自动中心闸阀，从而连续保持了井眼压力的稳定。然而，现有的连续循环钻井技术中，必须使用泥浆作为循环介质，而且，对于泥浆的品质要求较高，无疑增加了整个钻井的成本；同时，当循环泥浆出现问题时，循环中断容易造成井下复杂问题。有鉴于此，现有技术有待改进和提闻。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本技术目的在于提供一种液/气双介质连续循环控制系统和钻井系统。旨在解决现有技术中连续循环钻井技术仅采用泥浆作为循环介质造成的成本高、效率偏低等问题。本技术的技术方案如下:—种循环钻井系统的液/气双介质连续循环控制系统，其中，包括:执行装置，用于为循环介质提供正循环、侧循环通道及转换功能以及压力释放功倉泛;控制装置，用于通过输入的用户指令控制正循环及侧循环的互相转换及压力释放；液/气双介质连续循环短接，用于实现正循环及侧循环的自动转换；通过所述液/气双介质连续循环控制系统控制连续循环短接在不同钻井工况下，根据需要实现正循环、侧循环的转换:正循环时侧循环自动关闭和密封，侧循环时正循环自动关闭和密封，从而循环介质始终处于连续循环状态。所述的循环钻井系统的液/气双介质连续循环控制系统，其中，所述执行装置进一步包括:若干个相互连接的单流阀、旋塞阀及管汇系统。所述的循环钻井系统的液/气双介质连续循环控制系统，其中，还包括缓冲过滤装置，所述缓冲过滤装置连接所述管汇系统。所述的循环钻井系统的液/气双介质连续循环控制系统，其中，还包括与执行装置连接的用于将多余的气体或液体介质排出的泄压装置。所述的循环钻井系统的液/气双介质连续循环控制系统，其中，所述控制装置为液压控制柜。所述的液/气双介质连续循环短接，其中还包括:液/气双介质橡胶及金属双密封常开中心盖板阀；液/气双介质橡胶及金属双密封常闭侧面盖板阀。一种循环钻井系统，其中，包括所述的液/气双介质连续循环控制系统。所述的循环钻井系统，其中，还包括:气体动力装置，用于将空气转化为循环介质；液体动力装置，用于将泥浆转化为循环介质；气液混合装置，用于将压缩气体和液体进行均匀混合；连续循环短接，其通过连续循环控制系统实现正循环时侧循环自动关闭和密封，侧循环时正循环自动关闭和密封，随钻具一起入井；所述气体动力装置、液体动力装置分别连接气液混合装置，所述气液混合装置和连续循环短接均连接连续循环控制系统。所述的循环钻井系统，其中，所述气体动力装置包括依次连接的空压机组和增压机组或制氮机组。所述的循环钻井系统，其中，所述液体动力装置包括用于存储泥浆的循环罐和泥浆泵，所述循环罐与泥浆泵连接。有益效果:本申请的液/气双介质连续循环控制系统和钻井系统，用于同时采用气体、液体或气液混合作为循环介质，从而可以保持连续循环状态，在应用空气作为循环介质，还节省下减压增压时间，减少因压力变化造成的井下复杂情况，同时节约了昂贵的泥浆介质，另外采用空气连续循环钻井时可以将岩屑直接排放到沉砂池，减少环境污染，由于空气连续循环钻井时不用振动筛等过滤循环等设备，进一步提高了工作效率并将大量减少运行成本；同时，所述液/气双介质连续循环钻井系统还具有结构简单、操作方便等优点，有良好的市场推广前景。【附图说明】图1为本技术的连续循环钻井系统的液/气双介质连续循环控制系统的实施例的示意图。图2为本技术的液/气双介质连续循环钻井系统的结构框图。图3为本技术的液/气双介质连续循环钻井系统的实施例的不意图。图4为本技术的液/气双介质连续循环钻井系统的实施例中气体钻井工艺的示意图。图5为本技术的液/气双介质连续循环钻井系统的实施例中气体循环流程的示意图。【具体实施方式】本技术提供一种液/气双介质连续循环控制系统和钻井系统，为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参阅图1，其为本技术的连续循环钻井系统的液/气双介质连续循环控制系统的实施例的示意图。如图所示，所述液/气双介质连续循环控制系统包括:执行装置10和控制装置20。其中，所述执行装置10用于为循环介质提供正循环、侧循环通道及转换功能；所述控制装置20用于通过输入的用户指令控制正循环及侧循环的互相转换；具体来说，通过所述液/气双介质连续循环控制系统控制连续循环短接在不同钻井工况下，根据需要实现正循环、侧循环的转换:正循环时侧循环自动关闭和密封，侧循环时正循环自动关闭和密封，从而循环介质始终处于连续循环状态。在本实施例中，所述执行装置进一步包括:若干个相互连接的单流阀、旋塞阀及管汇系统。所述管汇系统上设置有缓冲过滤装置40。进一步地，所述液/气双介质连续循环控制系统还包括与执行装置连接的用于将多余的气体介质排出的泄压装置30。请继续参阅图2，其为本技术的液/气双介质连续循环钻井系统的结构框图。如图所示，所述液/气双介质连续循环钻井系统包括:气体动力装置100、液体动力装置200、气液混合装置500、连续循环控制系统300和循环短接400 ;所述气体动力装置100、液体动力装置200通过气液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种循环钻井系统的液/气双介质连续循环控制系统，其特征在于，包括：执行装置，用于为循环介质提供正循环、侧循环通道及转换功能?；控制装置，用于通过输入的用户指令控制正循环及侧循环的互相转换；通过所述液/气双介质连续循环控制系统控制连续循环短接在不同钻井工况下，根据需要实现正循环、侧循环的转换：正循环时侧循环自动关闭和密封，侧循环时正循环自动关闭和密封，从而循环介质始终处于连续循环状态。

【技术特征摘要】
1.一种循环钻井系统的液/气双介质连续循环控制系统，其特征在于，包括: 执行装置，用于为循环介质提供正循环、侧循环通道及转换功能； 控制装置，用于通过输入的用户指令控制正循环及侧循环的互相转换； 通过所述液/气双介质连续循环控制系统控制连续循环短接在不同钻井工况下，根据需要实现正循环、侦_环的转换:正循环时侧循环自动关闭和密封，侧循环时正循环自动关闭和密封，从而循环介质始终处于连续循环状态。2.根据权利要求1所述的循环钻井系统的液/气双介质连续循环控制系统，其特征在于，所述执行装置进一步包括:若干个相互连接的单流阀、旋塞阀及管汇系统。3.根据权利要求2所述的循环钻井系统的液/气双介质连续循环控制系统，其特征在于，还包括缓冲过滤装置，所述缓冲过滤装置连接所述管汇系统。4.根据权利要求1所述的循环钻井系统的液/气双介质连续循环控制系统，其特征在于，还包括与执行装置连接的用于将多余的气体介质排出的泄压装置。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张武辇，贾银鸽，连吉弘，郭德林，
申请(专利权)人：深圳市远东石油钻采工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：