[发明专利]一种钻井液冷却循环装置及系统

说明书

本发明公开了一种钻井液冷却循环装置及系统，钻井液冷却循环装置包括进液换热管、中间换热管和出液换热管，中间换热管的两端分别与进液换热管和出液换热管连通，且中间换热管的一端与进液换热管之间、中间换热管的另一端与出液换热管之间均连接有汇流装置，汇流装置设有可拆卸结构。本发明特别适合应用在油基钻井液中，汇流装置对钻井液具有汇流和缓冲作用，换热管被堵塞后可拆开汇流装置及时疏通，使油基钻井液的冷却工作可以顺利进行，确保了钻井过程的持续稳定钻进。

技术领域

本发明属于钻探技术领域，具体涉及一种钻井液冷却循环装置及系统。

背景技术

近年来随着能源需求的增加，深部地热资源(干热岩)与油气资源等的钻井工作量日益增加，高温钻井技术已成为钻井行业发展的制约因素。在地热钻井、超深井钻井过程中，地层温度随深度增加而升高，井底温度可达240℃～260℃或更高，地层温度升高将引起钻井液循环温度升高，循环温度可能达到180℃～200℃。钻井液包括油基钻井液和水基钻井液，油基钻井液是以油作为连续相的钻井液，与水基钻井液相比较，油基钻井液的主要特点是能抗高温，具有很强的抑制性和抗盐、钙污染的能力，润滑性能好，并可有效的减轻对油气储层的损害等。因此油基钻井液常用于深井、超深井、大位移井、水平井以及水敏性粘土层等的钻探。

钻井液在钻进过程中持续高温，将导致钻井液出现高温降解、高温交联、高温解吸附等现象。使得钻井液表面活性降低，出现高温钝化现象，钻井液处理剂效能大幅度下降，丧失热稳定性，同时钻井液流动阻力减小，粘度降低，钻井液中化学反应加剧，聚结稳定性降低。因此，如果钻井液不及时冷却，钻井液的性能将遭到严重破坏，容易造成井内事故频发，影响正常钻进。现有技术中通常采用冷却塔对钻井液进行冷却，冷却塔中采用S形的换热管与喷淋水进行热交换，由于油基钻井液的密度较大，其在S形的换热管中冷却时容易出现沉淀并堵塞换热管，换热管被堵塞后只能更换，其影响了油基钻井液的冷却工作。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种钻井液冷却循环装置。

本发明所采用的技术方案为：一种钻井液冷却循环装置，包括进液换热管、中间换热管和出液换热管，所述中间换热管的两端分别与进液换热管和出液换热管连通，且中间换热管的一端与进液换热管之间、中间换热管的另一端与出液换热管之间均连接有汇流装置，所述汇流装置设有可拆卸结构。

作为可选方式，所述汇流装置包括汇流槽，所述汇流槽的设有开口侧，所述开口侧设有密封板，且密封板与汇流槽可拆卸连接。

作为可选方式，所述密封板与汇流槽通过螺栓连接。

作为可选方式，所述中间换热管包括若干层中间管，且每层中间管均具有若干并排分布的中间管，所述中间管为直管，相邻两层的中间管之间连接有汇流装置；靠近进液换热管的一层中间管通过一汇流槽与进液换热管连通，靠近出液换热管的一层中间管通过另一汇流槽与出液换热管连通。

作为可选方式，所述进液换热管包括若干并排分布的进液管，所述进液管与中间换热管通过一汇流槽连通；所述出液换热管包括若干并排分布的出液管，所述出液管与中间换热管通过另一汇流槽连通，所述进液管和出液管均为直管。

作为可选方式，所述进液换热管的入口端和/或出液换热管的出口端设有汇流装置。

本发明的另一个目的在于提供一种钻井液冷却循环系统，包括上述的钻井液冷却循环装置，还包括冷却塔、喷淋装置和排风装置，所述钻井液冷却循环装置设置在冷却塔内，所述喷淋装置设置在钻井液冷却循环装置的顶部，所述排风装置设置在喷淋装置的顶部。

作为可选方式，所述出液换热管、中间换热管和进液换热管从上向下依次设置。

作为可选方式，所述喷淋装置包括连接管路和多个喷淋头，多个喷淋头分布在连接管路上；所述钻井液冷却循环装置的下方设有集水槽，所述集水槽与连接管路之间连接有循环管道，所述循环管道上设有循环泵。