[实用新型]泵压反循环钻井系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及钻井机械领域，具体而言，涉及一种泵压反循环钻井系统。

背景技术

随着油气资源的勘探开发难度的增加，钻井工程技术人员面临着种种技术难题。钻井机械钻速低是制约勘探开发成本的关键因素之一，页岩气水平井钻进过程中钻速低导致裸眼段长时间浸泡在钻井液中，井壁坍塌严重；致密砂岩气钻进速度低导致钻井成本急剧增加，传统的钻头选型、钻具组合优化、井身结构优化等提速方法也难以取得令人满意的效果。在大斜度井、水平井、大位移井的钻井过程中，因岩屑床的存在，导致井筒净化不好、岩屑重复破碎、钻柱摩阻扭矩增大、套管磨损严重、卡钻事故频繁等一系列问题，造成钻井成本急剧增加。

目前反循环钻井技术从原理上讲主要有泵吸反循环和气举反循环两种，泵吸反循环通过离心泵的抽吸作用，在大气压与循环管路之间压差的作用下建立反循环，压差有限，其反循环深度不足200米。气举反循环依靠双壁钻杆，向管柱内注入气体，使循环管路内外形成一定的泥浆密度差，在此压差下形成反循环，因受双壁钻杆强度的限制，反循环深度不足3500米，在大斜度井、水平井和大位移井中钻进深度更小。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种泵压反循环钻井系统，以解决上述的问题。

在本实用新型的实施例中提供了一种泵压反循环钻井系统，其包括钻头、钻柱、井筒和动力装置；

井筒上设置有进液口，进液口用于向井筒内泵送钻井液；

钻柱为中空圆柱体，其一端连接钻头，另一端连接动力装置，动力装置用于驱动钻柱转动，钻柱用于驱动钻头转动和钻井液回流；

钻柱穿过井筒，井筒远离钻头一端与钻柱之间密封；

钻头上设有水眼，用于钻井液回流。

进一步的，水眼为八个；

四个水眼沿钻头径向均匀分布在钻头侧部；

四个水眼沿钻头径向均匀分布在钻头底部。

进一步的，四个侧部水眼与四个底部水眼沿钻头轴向错开45°；

水眼由外向内逐渐缩小。

进一步的，泵压反循环钻井系统还包括旋转送钻系统，旋转送钻系统用于密封井筒远离钻头的一端，其包括方钻杆、旋转体和外套；

方钻杆为中空柱体，方钻杆穿过旋转体，方钻杆与钻柱连接，方钻杆用于驱动钻柱转动和钻井液回流，方钻杆另一端连接动力装置，由动力装置驱动方钻杆转动；

旋转体设置在外套内，能由方钻杆带动旋转体在外套内转动。

进一步的，旋转送钻系统还包括卡瓦，设置在方钻杆与旋转体之间。

进一步的，旋转送钻系统还包括主轴承，设置在旋转体与外套之间。

进一步的，旋转送钻系统还包括限位轴承，设置在旋转体与外套之间，用于防止旋转体上下震动。

进一步的，旋转送钻系统还包括支撑座，外套固定安装在支撑座的一端，支撑座的另一端与井筒固定连接。

进一步的，泵压反循环钻井系统还包括泥浆泵和单向阀，单向阀一端连接井筒，另一端连接泥浆泵，用于限制井筒流体流出。

进一步的，泵压反循环钻井系统还包括钻井液池，用于为井筒提供钻井液和回收钻柱中回流的钻井液。

本实用新型泵压反循环钻井系统，通过向井筒内输入钻井液，钻井液经井筒进入钻头，再进入钻柱将钻井液排出，钻井液压力用于克服循环过程中的压力损耗，完成泵压反循环，当井口旋转密封装置的耐压能力和地层的破裂压力值足够时，理论钻井深度可以无限大。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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他的附图。

图1为本实用新型实施例泵压反循环钻井系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例旋转送钻系统结构示意图；

图3为本实用新型实施例泵入短节系统；

图4为本实用新型实施例钻头水眼布置图。