[发明专利]钻井液内进内出式石油钻井系统有效
申请号: | 201810169974.0 | 申请日: | 2018-03-01 |
公开(公告)号: | CN108316892B | 公开(公告)日: | 2020-04-10 |
发明(设计)人: | 李勇;孟尚志;吴鹏;王壮森 | 申请(专利权)人: | 中国矿业大学(北京) |
主分类号: | E21B43/00 | 分类号: | E21B43/00;E21B21/00;E21B21/06;E21B33/12 |
代理公司: | 郑州豫开专利代理事务所(普通合伙) 41131 | 代理人: | 朱俊峰 |
地址: | 100083 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 钻井 液内进内出式 石油 系统 | ||
钻井液内进内出式石油钻井系统,包括钻井井架、钻井液进液罐、钻井液加压泵、钻井液回收泵、钻井液回收罐、井口防喷器、钻杆组件、地层密封筒和钻头;钻杆组件包括若干个依次连接的钻杆单元,每个钻杆单元的内部均设置有一块钻杆隔板,钻杆隔板的前后两侧边均与钻杆单元的内壁密封接触,钻杆隔板通过隔板固定组件固定在钻杆单元内,设置在不同钻杆单元内的钻杆隔板之间通过隔板连接组件连接,钻杆隔板将钻杆组件的内部分为左侧的钻井液输出通道和右侧的钻井液输入通道。本发明能够依靠钻井液回收泵与钻井液加压泵的作用,使钻井液在钻杆组件的内部完成输入和输出,避免钻井液大量流失,同时循环利用钻井液,降低钻井成本。
技术领域
本发明属于石油钻采领域,涉及一种钻井液内进内出式石油钻井系统。
背景技术
钻井液密度窗口狭窄,容易引起井壁失稳、漏失性储层损害和其它钻井复杂情况的发生,严重制约着油气资源的开发速度和经济效益。
钻井液密度窗口狭窄导致的问题给实际施工带来了很大的难度和风险(密度窗口是指钻井液的密度范围,窄密度窗口就是钻某一地层过程中,钻井液可以选择的密度范围很小,这种情况易发生钻井复杂情况,钻井液密度超出此范围造成井漏,低于此范围造成井壁坍塌掉块)。影响到钻井液密度窗口的因素主要有以下三个方面,一是地层特征,主要与地质条件有关,二是工程设计,工程设计的不合理也会增加钻井难度形成窄密度窗口,三是钻井作业,例如起下钻速度过快引起较大的抽吸和激动压力,钻井液环空反速过大井眼裸露时间过长等。因此,需要扩展钻井液密度窗口,降低环空压耗,精确控制循环压耗才能进行正常钻井。
发明内容
本发明提供了一种钻井液内进内出式石油钻井系统,可依靠钻井液回收泵与钻井液加压泵的作用,使钻井液在钻杆组件的内部完成输入和输出,避免钻井液大量流失,提高岩屑的返排能力,同时循环利用钻井液,降低钻井成本,钻井液之间的液压差有助于加快钻头的钻速,对钻井起到促进作用。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
钻井液内进内出式石油钻井系统,包括钻井井架、钻井液进液罐、钻井液加压泵、钻井液回收泵、钻井液回收罐、井口防喷器、钻杆组件、地层密封筒和钻头;
钻井井架、钻井液进液罐、钻井液加压泵、钻井液回收泵和钻井液回收罐均固定在地层表面,钻井井架上设置有动力驱动机构,钻井液进液罐、钻井液加压泵和钻杆组件的进液端通过管路沿钻井液的流动方向依次连接,钻杆组件的回液端、钻井液回收泵和钻井液回收罐通过管路沿钻井液的流动方向依次连接,钻井液进液罐和钻井液回收罐之间通过钻井液循环管线连接;
钻井井架的正下方的地层内由钻杆组件和钻头钻有井眼,井口防喷器安装在井眼的井口处,钻杆组件和钻头设置在井眼内,钻杆组件包括若干个结构相同且从上至下依次连接的钻杆单元,其中一节个钻杆单元穿过井口防喷器并与井口防喷器转动连接,位于最上一节的钻杆单元的上端与动力驱动机构的动力输出端传动连接,钻杆单元呈圆筒状,钻杆单元的下端向下同轴向设置有连接凸头,钻杆单元的上端设置有连接凹槽,钻杆单元的连接凸头螺纹连接在相邻钻杆单元的连接凹槽内;
每节个钻杆单元的内部均竖向设置有一块钻杆隔板,钻杆隔板的前后两侧边均与钻杆单元的内壁密封接触,钻杆隔板通过隔板固定组件固定在钻杆单元内,上下相邻两块钻杆隔板之间通过隔板连接组件连接,钻杆隔板将钻杆组件的内部分为两个独立的通道,位于左侧的通道为钻井液输出通道,位于右侧的通道为钻井液输入通道;
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