[发明专利]连续循环钻井系统

说明书

技术领域

本发明涉及连续循环钻井技术领域，具体而言，涉及一种连续循环钻井系统。

背景技术

在钻井作业过程中，当接单根或立柱以及起下钻时，由于停泵或开泵，会引起井下压力的波动，从而带来一系列井下复杂问题。连续循环钻井技术就是为了解决这一问题而提出的，该技术通过远程遥控切换钻井循环介质流通路径，结合钻柱上的连续循环阀实现接卸单根或立柱时的连续循环，维持恒定的钻井循环排量和当量密度，防止接卸单根或立柱时停止循环引起的井壁坍塌、溢流、沉砂卡钻等事故复杂的发生；同时气体钻井时还可以持续不断的携带进入井筒内的地层水，防止水在井内的积聚、浸泡井壁，避免出现过高的注入压力，避免气体钻井井下复杂的发生；在充气、泡沫钻井时可以避免钻具内和环空气液分离，保证井筒内维持恒定的流体柱压力和注入压力。

目前，国内外连续循环钻井采用的分流管汇能够实现简易的流道分流切换功能，但并没有考虑到气体与液体的差别。由于气体的可压缩性，采用气体连续循环钻井时，常规的简易分流管汇即可满足要求，但对于液相或充气钻井，常规的分流管汇暴露出一系列问题。如当主通路循环时，从上游主干路对旁通路进行直接分流，此时会造成主干路大量流体无控制的进入旁通路，从而导致主通路流量减少、压力瞬降严重；或旁通路循环时，从上游主干路对主通路进行直接分流，此时会造成主干路大量流体无控制的进入主通路，从而导致旁通路流量减少、压力瞬降严重。这些问题最终影响到钻井循环介质当量循环密度，失去了连续循环的意义。

因此，需要一种新的连续循环钻井系统，能够更好地保证作业过程中主通路和旁通路内的压力稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于,提供一种能够更好地保证作业过程中主通路和旁通路内的压力稳定的连续循环钻井系统，

有鉴于此，本发明提供了一种连续循环钻井系统，从循环介质入口开始沿顺时针方向依次通过第一开关阀、旁通主阀、旁通副阀、立管副阀、第三开关阀和第二开关阀后返回至所述循环介质入口形成环形管路，在所述旁通主阀与所述旁通副阀之间的管路上设置有旁通压力表和去旁通接头，在所述旁通副阀与所述立管副阀之间的管路上设置有泄压阀和泄压接头，在所述立管副阀和所述第三开关阀之间的管路上设置有主通路压力表，在所述第三开关阀和所述第二开关阀之间的管路上设置有去立管接头，所述第一开关阀与所述旁通主阀之间的管路通过立管主阀连接至所述立管副阀与所述第三开关阀之间的管路，所述第一开关阀所述与旁通主阀之间的管路还依次通过增压开关阀和增压阀连接至所述旁通副阀与所述立管副阀之间的管路，且所述第一开关阀与所述旁通主阀之间的管路与所述立管主阀的连接点位于与所述增压开关阀之间的连接点之间，所述旁通主阀、所述旁通副阀、所述立管副阀、所述立管主阀均为开关阀，所述增压阀为溢流阀。

其中，所有的开关阀均可以采用平板阀；所述第一开关阀、所述第二开关阀和所述第三开关阀均可以采用手动阀；所述旁通主阀、旁通副阀、立管副阀、所述立管主阀、所述增压阀和所述增压开关阀均可以采用液压阀。

所述旁通主阀、旁通副阀、立管副阀、所述立管主阀、所述增压阀和所述增压开关阀均可以采用液压阀时，所述的连续循环钻井系统还包括液控箱和连接至所述液控箱的操控台，所述液控箱连接至各个液压阀和所述主通路压力表、所述旁通路压力表，用于控制各个液压阀。

进一步，所述的连续循环钻井系统还包括连续循环阀，所述连续循环阀通过旁通管线连接至所述去旁通接头。

进一步，所述连续循环阀包括本体、设置在本体内的球阀和旁通阀，所述球阀位于本体内的上部，包括上球座、下球座和球芯，其中：所述上球座的上部由嵌入本体的拼环定位，拼环的内侧设有支撑套，支撑套的内径与上球座内径相同且支撑套上部由嵌入拼环内的挡环定位；所述下球座的外周面形成一环形肩，该环形肩坐在本体内形成的台阶上，环形肩下部的孔内安装有弹簧；所述球芯在一球阀操作键的作用下旋转，实现球阀的开/关；所述旁通阀包括旁通阀座、旁通阀板和销轴及扭簧组件，所述旁通阀板在扭簧的作用下紧紧压在旁通阀座上，旁通阀板和旁通阀座之间形成密封。

进一步，所述旁通阀板局部伸入所述旁通阀座端口内，且二者在接触处分别形成锥面，两锥面之间形成金属密封。

进一步，在所述旁通阀座紧邻旁通阀板两端的壁面上分别形成有刻槽，在所述刻槽内安装有橡胶圈，旁通阀座和旁通阀板之间形成密封。

进一步，所述旁通阀座与本体之间以及所述上球座、下球座与本体之间均形成密封。

所述连续循环阀具有如下有益效果：