CN201567985U - 一种不间断循环钻井装置 - Google Patents
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Abstract
不间断循环钻井装置，应用于石油钻井起下钻施工中。铁钻工固定在强行起下装置的顶部，铁钻工内部有上部卡瓦；强行起下装置的强行起下油缸活塞杆顶部与铁钻工相连；三闸板防喷器组固定在强行起下装置的下部，动力卡瓦固定在三闸板防喷器的底部；四个液压支腿的液缸底部固定在三闸板防喷器的下连接板上平面上；上旁通阀位于上半封闸板防喷器和全封闸板防喷器之间旁通管道上，下旁通阀位于下半封闸板防喷器和全封闸板防喷器之间旁通管道上。效果是：能完成密闭腔室内泥浆通道的分流切换，实现接单根或立根作业时井下泥浆的不间断循环；实现在防喷器密封腔内钻杆的自动上卸扣操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油钻井技术领域，特别涉及一种石油行业钻井装备，更具体地说是一种不间断循环钻井装备。
背景技术
不间断循环钻井装置可以在接单根或立根期间保持泥浆的不间断循环，是世界钻井界近年来出现的一项新技术。它改变了100多年来常规钻井泥浆循环方式，是一项有着巨大经济意义和发展潜力的新技术。
不间断循环钻井装置在整个钻进期间实现稳定的当量循环密度和不间断的钻屑排出，全面改善了井眼条件和钻井安全。该技术特别适合窄泥浆密度窗口条件下的安全钻井。另外，在大位移井、水平井、欠平衡井中，该技术可最大限度地保证已经形成的井壁不发生垮塌，避免卡钻，极大地降低钻井事故，提高总的机械钻速。
在国内特别是西部油田有相当数量的井属于上述情况，尤其是窄泥浆密度窗口井的安全钻井问题，成为目前钻井工程亟待解决的重大技术难题，因此，不间断循环钻井系统将具有巨大的发展前景和广阔的市场空间。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提供一种不间断循环钻井装置，通过上部铁钻工、三闸板防喷器、下部动力卡瓦、强行起下装置和液压支腿等结构，与泥浆分离装置和液控系统配合，实现接单根或立根过程中，井下泥浆的不间断循环。
本实用新型采用的技术方案是：不间断循环钻井装置，主要由铁钻工、强行起下装置、三闸板防喷器组、液压支腿、下部动力卡瓦、上旁通阀和下旁通阀。三闸板防喷器由上半封闸板防喷器、下半封闸板防喷器和中间全封闸板防喷器组成。其特征在于：
铁钻工固定在强行起下装置的顶部，铁钻工内部有上部卡瓦；强行起下装置的强行起下油缸活塞杆顶部与铁钻工相连；三闸板防喷器组固定在强行起下装置的下部，动力卡瓦固定在三闸板防喷器的底部。四个液压支腿的液缸底部固定在三闸板防喷器的下连接板上平面上，四个液压支腿的顶部固定在三闸板防喷器下连接板的四个角上，四个液压支腿的活塞杆端部能够固定在底座上部。上旁通阀位于上半封闸板防喷器和全封闸板防喷器之间旁通管道连接的管线上，下旁通阀位于下半封闸板防喷器和全封闸板防喷器之间旁通管道连接的管线上。
铁钻工是一种油田用管柱扭力钳，市场已有产品销售。三闸板防喷器组和动力卡瓦，市场已有产品销售。
简述不间断循环钻井装置的工作原理：参阅图1。
不间断循环钻井装置固定在转盘补心14上部的底座16上，不间断循环钻井装置的密封腔15中心线与转盘补心14中心线在一条直线上。
在卸钻杆作业时。首先利用上半封闸板防喷器8、下半封闸板防喷器12和液压支腿4的配合动作，使钻杆接头与下半封闸板防喷器12接触，确定钻杆接头的位置；动力卡瓦5夹住钻杆，下放不间断循环钻井装置和钻杆，在下部卡瓦体13卡入转盘补心14后夹紧钻杆；启动铁钻工1上的上部卡瓦6夹紧钻杆，完全关闭上半封闸板防喷器8和下半封闸板防喷器12，打开三闸板防喷器3的上旁通阀10和下旁通阀11，启动泥浆分流装置，向密封腔15充填低压泥浆，充填完成后，切换分流装置，向密封腔15接入高压泥浆，当密封腔15压力与立管压力相等时，启动铁钻工1的上卸扣装置，松开接头；并用铁钻工1上的旋扣马达与强行起下装置2协同作用，卸开钻杆；在钻杆接头完全卸开后，启动强行起下装置2，将上部钻杆提升到全封闸板防喷器9闸板上端一定距离；利用泥浆分流装置开始分流，立管管道关闭，高压泥浆从三闸板防喷器3的下旁通阀12流入密封腔15，再进入下部钻杆柱水眼循环至井底；关闭三闸板防喷器3的中间全封闸板9，将三闸板防喷器密封腔15分割成上下两个腔室，打开上旁通阀10将上腔室泄压，开启防喷器组3上半封闸板防喷器8，松开铁钻工1的上部卡瓦6，将钻杆提出腔体，卸单根作业结束。
在接单根作业时。首先利用游车提升钻杆，通过钻杆导引机构引导钻杆到达井口对中位置，将钻杆平稳下放到三闸板防喷器3的上腔体内；利用强行起下油缸7起升铁钻工1至某一高度，启动铁钻工1上部卡瓦6夹紧钻杆，关闭上半封闸板防喷器8；通过立管向三闸板防喷器3上腔室充填低压泥浆，充填完成后，将上腔室接人高压泥浆，直至三闸板防喷器3的上、下腔室压力相等；开启全封闸板防喷器9，使上下腔室贯通，高压泥浆通过分流装置从立管上部钻杆流入密封腔室，进入下部钻杆柱内水眼循环至井底，三闸板防喷器3下旁通阀11关闭；强行起下油缸7下放钻杆，在钻杆接头准确对扣后，开启铁钻工1上的旋扣马达旋转钻杆上扣；并利用铁钻工1上的卸扣装置紧扣；打开三闸板防喷器组3上旁通阀10泄压，打开三闸板防喷器3上半封闸板防喷器8和下半封闸板防喷器12排掉剩余泥浆，松开上部铁钻工1上部卡瓦6，启动液压支腿4起升不间断循环钻井装置，收回下部卡瓦体13，下放不间断循环钻井装置，完成接单根作业。
不间断循环钻井装置的工作流程如下：
(1)关闭下半封闸板
(2)提升主机
(3)下放动力卡瓦
(4)下放钻柱和主机，卡瓦卡入转盘补心后夹紧钻杆
(5)向密封腔内充填泥浆
(6)动力钳夹紧钻杆
(7)动力钳卸扣，上提钻杆接头至全封闸板上端
(8)分流切换后，关闭中间全封闸板
(9)关闭立管阀门，上腔排浆泄压
(10)松开动力钳卡瓦和上半分后，提升钻杆
(11)下放钻杆接头至全封上端，同时提升动力钳至预定高度
(12)动力钳卡瓦夹紧钻杆，同时关闭上半封闸板
(13)关闭上腔旁通阀门，打开立管阀门，向上腔充填泥浆
(14)打开中间全封，分流切换后关闭下腔旁通阀
(15)强行起下驱动钻杆下行，动力钳完成上扣操作
(16)打开上腔旁通阀泄压，之后打开上下半封排浆
(17)松开动力钳卡瓦，上提主机后，收起动力卡瓦
(18)下放主机，完成接单根操作
本实用新型的有益效果：本实用新型不间断循环钻井装置，通过铁钻工、三闸板防喷器、动力卡瓦、强行起下装置和液压支腿等结构，与泥浆分离装置和液控系统配合，实现以下两大功能：一是利用三闸板防喷器上半封闸板、全封闸板和下半封闸板的开合形成和控制上下密封腔室的连通与隔离，与泥浆分流装置配合动作，完成密闭腔室内泥浆通道的分流切换，实现接单根或立根作业时井下泥浆的不间断循环；二是利用铁钻工、强行起下装置和动力卡瓦的协同动作，实现在防喷器密封腔内钻杆的自动上卸扣操作。
附图说明
图1是本实用新型不间断循环钻井装置结构原理图。
图中，1.铁钻工，2.强行起下装置，3.三闸板防喷器，4.液压支腿，5.动力卡瓦，6.上部卡瓦，7.强行起下油缸，8.上半封闸板防喷器，9.全封闸板防喷器，10.上旁通阀，11.下旁通阀，12.下半封闸板防喷器，13.下部卡瓦体，14.转盘补心，15.密封腔，16.底座
具体实施方式
实施例1：以一个不间断循环钻井装置为例，对本实用新型作进一步详细说明。
参阅图1。本实用新型不间断循环钻井装置，主要由以下几部分组成：铁钻工1、强行起下装置2、三闸板防喷器组3、液压支腿4、下部动力卡瓦5、平板阀10和平板阀11。三闸板防喷器3由上半封闸板防喷器8、中间全封闸板防喷器9和下半封闸板防喷器12依顺序自上而下连接在一起。
一个铁钻工1固定在强行起下装置2的顶部，铁钻工1内部有上部卡瓦(6)；强行起下装置2的四个强行起下油缸7活塞杆顶部与铁钻工1相连；三闸板防喷器组3固定在强行起下装置2的下部，动力卡瓦5固定在三闸板防喷器3的底部；四个液压支腿4的液缸底部固定在三闸板防喷器3的下连接板上平面上，四个液压支腿4的顶部固定在三闸板防喷器3下连接板的四个角上，四个液压支腿4的活塞杆端固定在底座16上部；上旁通阀10位于上半封闸板防喷器8和全封闸板防喷器9之间旁通管道连接的管线上，下旁通阀11位于下半封闸板防喷器12和全封闸板防喷器9之间旁通管道连接的管线上。
该不间断循环钻井装置的主要工作参数为：
钻杆直径范围：31/2”～51/2”
最大卸扣力矩：98kNm
开口直径：9″
循环排量：3000L/min
密封压力：35MPa
Claims (1)
1.一种不间断循环钻井装置，主要由铁钻工(1)、强行起下装置(2)、三闸板防喷器组(3)、液压支腿(4)、动力卡瓦(5)、上旁通阀(10)和下旁通阀(11)，三闸板防喷器(3)由上半封闸板防喷器(8)、下半封闸板防喷器(12)和中间全封闸板防喷器(9)组成；其特征在于：
铁钻工(1)固定在强行起下装置(2)的顶部，铁钻工(1)内部有上部卡瓦(6)；强行起下装置(2)的强行起下油缸(7)活塞杆顶部与铁钻工(1)相连；三闸板防喷器组(3)固定在强行起下装置(2)的下部，动力卡瓦(5)固定在三闸板防喷器(3)的底部；四个液压支腿(4)的液缸底部固定在三闸板防喷器(3)的下连接板上平面上，四个液压支腿(4)的顶部固定在三闸板防喷器(3)下连接板的四个角上；上旁通阀(10)位于上半封闸板防喷器(8)和全封闸板防喷器(9)之间旁通管道连接的管线上，下旁通阀(11)位于下半封闸板防喷器(12)和全封闸板防喷器(9)之间旁通管道连接的管线上。
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| CN2009202782012U CN201567985U (zh) | 2009-12-16 | 2009-12-16 | 一种不间断循环钻井装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2009202782012U CN201567985U (zh) | 2009-12-16 | 2009-12-16 | 一种不间断循环钻井装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN201567985U true CN201567985U (zh) | 2010-09-01 |
Family
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| CN (1) | CN201567985U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109594942A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-04-09 | 韩金井 | 可控压连续循环钻井液起下钻系统及其起下钻方法 |
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2009
- 2009-12-16 CN CN2009202782012U patent/CN201567985U/zh not_active Expired - Lifetime
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