CN103485734B - 一种顶驱钻机下的带压起下钻方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种顶驱钻机下的带压起下钻方法，属于带压起下钻具技术领域。包括如下步骤：在钻台下方安装液动卡瓦，并对需要实施带压起下钻的井口进行测压；当测试的井口压力≤5Mpa时，采用顶驱连接钻具，采用顶驱实施带压起下钻时，上提或者下放的钻具数量为1~3根；当上提或者下放的钻具根数达到1-3根后，启动设置在钻台下面的液动卡瓦，使液动卡瓦将钻具卡住，液动卡瓦的卡紧力≥3T；启动顶驱，上提钻具时，使卡在井口的钻具分离，并将卸下的钻具放置在排管架上；下放钻具时，使用顶驱的下压力将连接的钻具送入井内。本发明解决了顶驱钻机下常规带压起下钻装置不能在钻台上安装与操作的难题。

Description

一种顶驱钻机下的带压起下钻方法

技术领域

本发明涉及一种用于石油天然气（地质探矿）钻井完井中的带压起下钻方法，属于带压起下钻具技术领域。

背景技术

欠平衡钻井时，一旦打开储层，井下的石油天然气必然沿着井筒上返，如果进行起下钻作业，则主要采用提高钻井液密度的方式，在井底形成正压差，阻止储层流体进入井筒，以便安全起下钻作业，但是，这种方式将使大量钻井液侵入储层，造成严重的储层损害。

为了避免储层损害，在欠平衡钻井过程中，非常有必要采用带压起下钻技术。目前，实现带压起下钻技术主要采用不压井起下钻装置，如公开号为CN2811554，公开日为2006年8月30日的中国专利文献公开了一种顶驱钻机下的带压起下钻方法，包括电测引导管悬挂接箍、固井上单流阀、套管、套管封隔器和下单流阀，套管的上端设有固井上单流阀并与电测引导管悬挂接箍的下端连接，在套管上设有固井循环孔，在套管下部的外侧套有套管封隔器，在套管的下端设有下单流阀，其特征在于：在所述的套管下端连接有特殊接箍，在该接箍的下端设有保护单流阀，其开口直径等于套管内径。本实用新型可以实现负压钻进中起下钻勿需提高泥浆密度去压稳油气流，最大限度的去保持油气层的原始状态，这对于低压低渗产层是十分重要的，对于钻进有害流体而保护人的安全是十分有意义的措施。是采用负压钻井一个新的、投入少、操作简单、使用可靠、有效掌握产层状况的有价值的装置。

以上述专利文献为代表的这种装置在常规钻机下，能够实现安全带压起下钻作业。但是，在顶驱钻机下，由于空间限制，不能在钻台上进行安装和作业。因此，亟需针对顶驱钻机，设计一种安全的带压起下钻装置。而目前，尚未有相关公开文献或专利发布。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种于石油天然气（地质探矿）钻井完井中的顶驱钻机下的带压起下钻方法，解决了顶驱钻机下常规带压起下钻装置不能在钻台上安装与操作的难题。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种顶驱钻机下的带压起下钻方法，包括如下步骤：

在钻台下方安装液动卡瓦，并对需要实施带压起下钻的井口进行测压；

当测试的井口压力≤5Mpa时，采用顶驱连接钻具，采用顶驱实施带压起下钻时，上提或者下放的钻具数量为1~3根；

当上提或者下放的钻具根数达到1-3根后，启动设置在钻台下面的液动卡瓦，使液动卡瓦将钻具卡住，液动卡瓦的卡紧力≥3T；

启动顶驱，上提钻具时，使卡在井口的钻具分离，并将卸下的钻具放置在排管架上；下放钻具时，使用顶驱的下压力将连接的钻具送入井内。

所测试的井口压力≤5MPa，且>3MPa时，每次上提或下放的钻具数量不大于2根，每根长度9m。

当井口压力≤3Mpa时，每次上提或下放钻具的数量是一根立柱，每柱3根钻具，总长度为31.5m。

所述液动卡瓦是安装在旋转控制头的上部与钻台之间的。

所述液动卡瓦与钻台连接固定，或与旋转控制头连接固定。

所述液动卡瓦是由油压方式的液动卡瓦，或者由气压卡瓦替代。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：

一、本发明采用在钻台下方安装液动卡瓦，测压，采用顶驱实施带压起下钻，上提或者下放钻具然后使液动卡瓦将钻具卡住的方式，与现有技术相比，具有如下技术效果：

（1）解决了顶驱钻机下常规带压起下钻装置不能在钻台上安装与操作的难题；

（2）其工艺相对常规带压起下钻装置更加简单，仅采用一个液动卡瓦进行操作，避免了常规带压起下钻装置2套卡瓦不断松开、卡紧的操作复杂性；

（3）大幅度减少了工人的劳动强度，常规带压起下钻装置操作需要5~6人，而本发明只需2~3人；

（4）操作人员需站立在常规带压起下钻装置顶端（大概在2~3m高），对管串进行拆卸和安装，通常发生返出的泥浆四处溅落，操作人员极易滑倒、跌落，而本发明只需2名操作人员在钻台面上对管串进行拆卸和安装，可有效保证操作人员的人身安全。

（5）常规带压起下钻装置需要专业人员操作，而本发明不需要对工人进行专门培训，一般熟练操作工即可。

（6）常规带压起下钻装置设计复杂，成本极高，国外的带压起下钻装置在千万以上，而本发明，设计简单、成本较低，仅一百万左右。

二、本发明中，当测试的压力≤5Mpa时，上提或者下放的钻具数量为1~3根，这样就能够在井控安全的前提下进行起下钻作业，界定≤5Mpa，是避免钻具放火箭式冲出井口。

三、本发明中，液动卡瓦的卡紧力≥3T，是为了确保钻具不会卡不牢，因为自重掉入井底。

四、本发明中，井口压力≤5MPa，且>3MPa时，每次上提或下放的钻具数量不大于2根，每根长度9m，这样的设置方式，因为顶驱钻机可以承压15T，但在井口压力≤5MPa，且>3MPa时，钻具会因为承压受到屈曲，造成钻具破坏，因此，规定数量不大于2根。

五、本发明中，当井口压力≤3Mpa时，每次上提或下放钻具的数量是一根立柱，每柱3根钻具，总长度为31.5m。这样的设置方式：井口压力≤3Mpa时，每次上提或下放钻具的数量是一根立柱，这样更加方便顶驱钻机接卸立柱。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：

图1为顶驱钻机下的带压起下钻原理示意图

图中标记：

1、顶驱，2、钻具，3、滑轨，4、钻具接头，5、铁钻工或液压大钳，6、钻台面，7、液（气）动卡瓦，8、旋转控制头，9、环形防喷器，10、油（气）管线，11、卡瓦控制台，12、井内。

具体实施方式

实施例1

参照说明书附图1，本发明的最佳实施方式为，包括如下步骤：

在钻台下方安装液动卡瓦，并对需要实施带压起下钻的井口进行测压；当测试的井口压力≤5Mpa时，采用顶驱11连接钻具2，采用顶驱11实施带压起下钻时，上提或者下放的钻具2数量为1~3根；当上提或者下放的钻具2根数达到1-3根后，启动设置在钻台下面的液动卡瓦，使液动卡瓦将钻具2卡住，液动卡瓦的卡紧力≥3T；启动顶驱11，上提钻具2时，使卡在井口的钻具2分离，并将卸下的钻具2放置在排管架上；下放钻具2时，使用顶驱11的下压力将连接的钻具2送入井内。所测试的井口压力≤5MPa，且>3MPa时，每次上提或下放的钻具2数量不大于2根，每根长度9m。当井口压力≤3Mpa时，每次上提或下放钻具2的数量是一根立柱，每柱3根钻具2，总长度为31.5m。所述液动卡瓦是安装在旋转控制头8的上部与钻台之间的。所述液动卡瓦与钻台连接固定，或与旋转控制头8连接固定。所述液动卡瓦是由油压方式的液动卡瓦，或者由气压卡瓦替代。

实施例2，起出井内钻具2的方式：

先测试井口带压5MPa，利用顶驱11防止井内钻具2上顶，在井口起出2根9m长的钻铤，缓慢提升至钻台面6，其接头位于钻台面6上20cm~100cm，打开液（气）压开关，启动液（气）卡瓦，对钻铤进行卡紧，此时，利用液（气）动卡瓦附近安装的摄像头，对卡瓦的开启、关闭进行监控，确认卡紧后，在钻台面6上利用铁钻工或液动大钳拆卸管串，移开已拆卸的钻铤，卸开已拆卸的钻铤，再将顶驱11下放至钻台面6附近，再次连接井内剩余的钻铤，松开液（气）动卡瓦，后利用顶驱11再次提升2根钻铤，反复操作，直至起出井内所有钻具2。

实施例3，向井内下入钻具2：

测试井口带压3MPa，利用液（气）动卡瓦附近安装的摄像头，对卡瓦的开启、关闭进行监控，确认松开后，利用顶驱11缓慢下入一根立柱（3根钻铤），直至钻铤接头露出钻台面620cm~100cm，停止下放，打开液（气）压开关，启动液（气）卡瓦，对钻铤进行卡紧，确认卡紧后，松开顶驱11，用顶驱11连接新的一根立柱，并移至井口，利用铁钻工或液动大钳与井内钻铤进行连接，然后松开液（气）卡瓦，利用顶驱11将新的立柱下入缓慢下入井内，反复操作，直至下入井内5~10柱预定下入的钻具2。

Claims (6)

1.一种顶驱钻机下的带压起下钻方法，其特征在于：包括如下步骤：

在钻台下方安装液动卡瓦，并对需要实施带压起下钻的井口进行测压；

当测试的井口压力≤5Mpa时，采用顶驱（11）连接钻具（2），采用顶驱（11）实施带压起下钻时，上提或者下放的钻具（2）数量为1~3根；

当上提或者下放的钻具（2）根数达到1-3根后，启动设置在钻台下面的液动卡瓦，使液动卡瓦将钻具（2）卡住，液动卡瓦的卡紧力≥3T；

启动顶驱（11），上提钻具（2）时，使卡在井口的钻具（2）分离；下放钻具（2）时，使用顶驱（11）的下压力将连接的钻具（2）送入井内。

2.根据权利要求1所述的一种顶驱钻机下的带压起下钻方法，其特征在于：所测试的井口压力≤5MPa，且>3MPa时，每次上提或下放的钻具（2）数量不大于2根，每根长度9m。

3.根据权利要求1所述的一种顶驱钻机下的带压起下钻方法，其特征在于：当井口压力≤3Mpa时，每次上提或下放钻具(2)的数量是一根立柱，每柱3根钻具(2)，总长度为31.5m。

4.根据权利要求1所述的一种顶驱钻机下的带压起下钻方法，其特征在于：所述液动卡瓦是安装在旋转控制头(8)的上部与钻台之间的。

5.根据权利要求1或4所述的一种顶驱钻机下的带压起下钻方法，其特征在于：所述液动卡瓦与钻台连接固定，或与旋转控制头(8)连接固定。

6.根据权利要求1所述的一种顶驱钻机下的带压起下钻方法，其特征在于：所述液动卡瓦是由油压方式的液动卡瓦，或者由气压卡瓦替代。