CN104453716B - 复式双循环欠平衡套管随钻钻井工艺 - Google Patents

复式双循环欠平衡套管随钻钻井工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种复式双循环欠平衡套管随钻钻井工艺，其特征在于：采用钻进和接单根钻井工艺步骤，启动空气压缩机与水泵，管路中汽化水经由进气管推动空气锤工作，带动复式双循环钻具工作，最终由排屑装置排出，同时启动泥浆泵，泥浆通过下气盒子进入套管与钻杆环空部分，经过整流罩流至井壁与套管环空，上返到井口泥浆罐，反复循环，保证井壁压力平衡；当接单根时打开三通阀，空气压缩机与水泵形成的汽化水经过三通阀换向，进入连续送气系统，经由连续送气系统进入进气管推动空气锤工作，带动复式双循环钻具工作。本发明解决了欠平衡钻井过程中存在的塌方、漏气、缩径、掉块、防斜、打直、水锥、卡钻、井喷等难题，大幅度提高了钻井速度。

Description

复式双循环欠平衡套管随钻钻井工艺
技术领域
本发明涉及一种适用于石油钻井，地热井，发电井，煤田逃生井等钻井作业的钻井工艺，特别涉及一种复式双循环欠平衡套管随钻钻井工艺。
背景技术
欠平衡钻井又叫负压钻井，是指在钻井时井底压力小于地层压力，地底的流体有控制地进入井筒并且循环到地面上的钻井技术。目前，国内外比较成熟的欠平衡钻井工艺主要采用空气潜孔锤钻井工艺，其工艺流程为：（1）、钻进时：启动空气压缩机，压缩空气通过钻杆内部空间到达井底，推动潜孔锤与钻具工作。钻具排出的空气用来冷却钻头并携带岩屑从钻杆与井筒环空上返至地面；（2）、接单根时：空气压缩机停止供气，按正常操作规程接上钻杆。重新启动空气压缩机，待压缩空气循环正常后继续钻进。空气潜孔锤钻井工艺主要存在：1、只要符合欠平衡条件，所钻裸眼井壁就容易塌方，缩径，掉块，井下出水与气体产生汽化水，上返过程中冲蚀井壁加快塌方；2、裸眼孔径比较大，地质结构比较复杂，加上井比较深等因素，用气量太大，导致所需设备成本高昂，气体所携带岩屑必须干燥，否则粘结钻具导致卡钻发生；3、井下地层出水，当出水量越大，对所需要的气体量也就越大，压力越高。当出水量大于气体举升能力时，必须固井进行二开或三四开，否则气体钻井失败；4、由于是欠平衡钻井，当钻至高压气层及高温水层时极易发生井喷事故，即使有防喷器和压井泥浆控制，再加深钻井时也必须改为泥浆常规钻井，完全把气体钻井进尺快的优点抵消掉等问题。
发明内容
本发明克服了上述存在的缺陷，目的是通过采用多层管建立双循环通道，使井下形成内欠、外正的循环方式即内管气体欠平衡，外管与裸眼泥浆正平衡，实现一眼双循环，提供一种复式双循环欠平衡套管随钻钻井工艺。
本发明复式双循环欠平衡套管随钻钻井工艺内容简述：
本发明复式双循环欠平衡套管随钻钻井工艺，其特征在于：复式双循环欠平衡套管随钻钻井工艺，按下述步骤：
（1）、钻进：启动空气压缩机与水泵，管路中形成汽化水，汽化水经由进气管进入汽水分离器，分离后的气体推动空气锤工作，带动复式双循环钻具工作，分离后的水与复式双循环钻具工作过程中形成的岩屑混合成泥浆，通过整流罩，经由钻杆与进气管之间环空形成的反屑通道上返至上气盒子，最终由排屑装置排出，同时启动泥浆泵，泥浆通过下气盒子进入套管与钻杆环空部分，经过整流罩流至井壁与套管环空，上返到井口泥浆罐，反复循环，保证井壁压力平衡，当钻进过程中发生井喷，只需上提钻具，使泥浆锥透欠平衡区域即可控制井喷；
（2）、接单根：打开三通阀，空气压缩机与水泵形成的汽化水经过三通阀换向，进入连续送气系统，经由连续送气系统、进气管进入汽水分离器，分离后的气体推动空气锤工作，带动复式双循环钻具工作，分离后的水与复式双循环钻具工作过程中形成的岩屑混合成泥浆，泥浆通过整流罩经由钻杆与进气管之间环空形成的反屑通道上返至连续进气系统，最终由排屑装置排出，同时启动泥浆泵，泥浆通过下气盒子进入套管与钻杆环空部分，经过整流罩流至井壁与套管环空，上返到井口泥浆罐，反复循环，保证井壁压力平衡。
本发明复式双循环欠平衡套管随钻钻井工艺，解决了常规欠平衡钻井过程中特别是地质复杂地层普遍存在的塌方、漏气、缩径、掉块、防斜、打直、水锥、卡钻、井喷等难题，能够大幅提高钻井速度，避免了井壁塌方、卡主钻杆等问题。在接单根时，汽化水通过连续送气系统继续供气，使岩屑持续上返至地面。没有因为接单根而中断循环系统，不会造成岩屑沉降，气体回路压力释放接单根后需要重新加压的问题。
附图说明
图1是复式双循环欠平衡套管随钻钻井工艺流程图。
具体实施方式
本发明复式双循环欠平衡套管随钻钻井工艺是这样实现的，下面结合附图作具体说明。
见图1，复式双循环欠平衡套管随钻钻井工艺，按下述步骤：
（1）、钻进：启动空气压缩机与水泵，管路中形成汽化水，汽化水经由进气管进入汽水分离器，分离后的气体推动空气锤工作，带动复式双循环钻具工作。分离后的水与复式双循环钻具工作过程中形成的岩屑混合成泥浆，通过整流罩，经由钻杆与进气管之间环空形成的反屑通道上返至上气盒子，最终由排屑装置排出。同时启动泥浆泵，泥浆通过下气盒子进入套管与钻杆环空部分，经过整流罩流至井壁与套管环空，上返到井口泥浆罐，反复循环，保证井壁压力平衡。如果钻进过程中发生井喷，只需上提钻具，使泥浆锥透欠平衡区域即可控制井喷。
（2）、接单根：打开三通阀，空气压缩机与水泵形成的汽化水经过三通阀换向，进入连续送气系统，经由连续送气系统、进气管进入汽水分离器，分离后的气体推动空气锤工作，带动复式双循环钻具工作。分离后的水与复式双循环钻具工作过程中形成的岩屑混合成泥浆。泥浆通过整流罩经由钻杆与进气管之间环空形成的反屑通道上返至连续进气系统，最终由排屑装置排出。同时启动泥浆泵，泥浆通过下气盒子进入套管与钻杆环空部分，经过整流罩流至井壁与套管环空，上返到井口泥浆罐，反复循环，保证井壁压力平衡。
本发明复式双循环欠平衡套管随钻钻井工艺与现有技术传统的欠平衡钻井工艺比较有如下优点：
1、采用多层管建立双循环通道，使井下形成内欠，外正的循环方式内管气体欠平衡外管与裸眼泥浆正平衡，达到一眼双循环的目的，并能解决常规欠平衡钻井过程中特别是地质复杂地层普遍存在的塌方、漏气、缩径、掉块、防斜、打直、水锥、卡钻、井喷等难题；
2、本发明采用了专用的复式双循环钻具与整流罩系统，无论钻进井深多少都能一直保证钻头处的欠平衡状态，大幅度提高了钻井速度；
3、本发明采用了专用的连续送气系统，在接单根时系统正常送气、循环，不会因为接单根发生水锥，岩屑沉降等现象，很大程度提高了钻井速度；
4、本发明采用套管随钻工艺，当钻进达到目的层的同时，套管也同时达到目的层，省却了下套管这一环节，大幅提高完井速度，同时套管与井壁之间始终有泥浆循环，避免了井壁塌方卡主钻杆这一常见问题。

Claims (1)

1.一种复式双循环欠平衡套管随钻钻井工艺，其特征在于：按下述步骤：
（1）、钻进：启动空气压缩机与水泵，管路中形成汽化水，汽化水经由进气管进入汽水分离器，分离后的气体推动空气锤工作，带动复式双循环钻具工作，分离后的水与复式双循环钻具工作过程中形成的岩屑混合成泥浆，通过整流罩，经由钻杆与进气管之间环空形成的反屑通道上返至上气盒子，最终由排屑装置排出，同时启动泥浆泵，泥浆通过下气盒子进入套管与钻杆环空部分，经过整流罩流至井壁与套管环空，上返到井口泥浆罐，反复循环，保证井壁压力平衡，当钻进过程中发生井喷，只需上提钻具，使泥浆锥透欠平衡区域即可控制井喷；
（2）、接单根：打开三通阀，空气压缩机与水泵形成的汽化水经过三通阀换向，进入连续送气系统，经由连续送气系统、进气管进入汽水分离器，分离后的气体推动空气锤工作，带动复式双循环钻具工作，分离后的水与复式双循环钻具工作过程中形成的岩屑混合成泥浆，泥浆通过整流罩经由钻杆与进气管之间环空形成的反屑通道上返至连续进气系统，最终由排屑装置排出，同时启动泥浆泵，泥浆通过下气盒子进入套管与钻杆环空部分，经过整流罩流至井壁与套管环空，上返到井口泥浆罐，反复循环，保证井壁压力平衡。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104863518B (zh) * 2015-06-10 2017-03-22 张朝纯 跨越式撬动力钻机
CN109403861B (zh) * 2018-10-22 2020-02-14 天津市景宝中泰科技有限公司 一种油田钻井用不停注钻井方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6904981B2 (en) * 2002-02-20 2005-06-14 Shell Oil Company Dynamic annular pressure control apparatus and method
CN1664302A (zh) * 2005-01-13 2005-09-07 西南石油学院 一种油气井连续循环系统及其使用方法
EP1915506B8 (en) * 2005-08-02 2013-04-10 Tesco Corporation Casing bottom hole assembly retrieval process
CN101942962B (zh) * 2010-08-16 2012-11-14 中国石油天然气集团公司 气举欠平衡连续管过油管钻井方法
CN201818257U (zh) * 2010-10-19 2011-05-04 中国石油化工集团公司 一种井筒压力管理系统

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