CN210829142U - 一种水平井双通道钻杆钻井装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水平井双通道钻杆钻井装置，包括流量控制单元和钻具组合，还包括驱动适配器，驱动适配器通过双通道钻柱通过接口适配器连接钻井底部的钻具组合；本实用新型实施中，能够将钻井产生的破碎岩层排出，驱动适配器连接到双通道钻柱的顶部。适配器包含增压泵和负压泵，泵机允许将泥浆泵送到外管并且允许来自内管的返回流被引导回到地面的泥浆系统；能够降低钻杆工作状态下的阻力，双通道钻柱允许在钻井的时候在井中使用两种不同类型的流体，低密度和低粘度的主动钻井液在外管和内管循环，并针对高效清洁能力和ECD控制进行了优化，双通道钻柱的环形空间填充有近静态的被动流体，针对扭矩和减阻以及井下压力控制而优化的流体。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油钻井设备领域，具体涉及一种水平井双通道钻杆钻井装置。
背景技术
近年来，长水平段的钻完井技术已经有了很大的改进。但是一些诸如井眼净化、当量循环密度ECD控制、扭矩和减阻的挑战仍然存在。当量循环密度ECD与井眼净化有关而且通常是它的一个限制因素。长距离的水平井也会受到钻柱的扭矩和阻力的限制。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种水平井双通道钻杆钻井装置，能够将钻井产生的破碎岩层排出，同时还降低钻杆工作状态下的阻力。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型是通过以下技术方案实现：
一种水平井双通道钻杆钻井装置，包括流量控制单元和钻具组合，还包括驱动适配器，驱动适配器通过双通道钻柱通过接口适配器连接钻井底部的钻具组合；
所述驱动适配器包括增压泵和负压泵，增压泵低压端通过进液耐压管连通流量控制单元，增压泵高压端连通双通道钻柱的外管，负压泵的高压端通过出液耐压管连通流量控制单元，负压泵的低压端连通双通道钻柱的内管，双通道钻柱外管与钻井壁间隙通过被动耐压管连通流量控制单元；
所述接口适配器包括连通外管与钻具组合的外连通管，还包括连通内管和钻具组合外部的内连通管。
进一步地，所述双通道钻柱的外管径向开设有贯穿缆线的穿线孔。
进一步地，所述双通道钻柱的内管管壁开设有密集分布的球形腔。
进一步地，所述接口适配器还包括内管底部末端的单向阀。
进一步地，所述单向阀向内管顶部方向单向开合。
进一步地，所述双通道钻柱外管与钻井壁间隙填充高密度流体。
进一步地，所述双通道钻柱外管与内管填充低密度流体。
进一步地，所述双通道钻柱内填充密度流体后总体密度低于外管与钻井壁间隙填充高密度流体。
进一步地，所述钻具组合内置传感器通过数据传输缆线电性连接至流量控制单元。
本实用新型的收益效果是：
1、能够将钻井产生的破碎岩层排出，驱动适配器连接到双通道钻柱的顶部。适配器包含增压泵和负压泵，泵机允许将泥浆泵送到外管并且允许来自内管的返回流被引导回到地面的泥浆系统。
2、能够降低钻杆工作状态下的阻力，双通道钻柱允许在钻井的时候在井中使用两种不同类型的流体。低密度和低粘度的主动钻井液在外管和内管循环，并针对高效清洁能力和ECD控制进行了优化。双通道钻柱的环形空间填充有近静态的被动流体，针对扭矩和减阻以及井下压力控制而优化的流体。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型所述水平井双通道钻杆钻井装置的示意图；
图2为本实用新型所述双通道钻柱的横向剖面示意图；
图3为图2中A处的放大示意图；
图4为图2中B处的放大示意图；
图5为本实用新型所述驱动适配器与对应组件连接的示意图；
图6为本实用新型所述接口适配器与对应组件连接的示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-6所示，本实用新型为：
一种水平井双通道钻杆钻井装置，包括流量控制单元8和钻具组合4，还包括驱动适配器1，驱动适配器1通过双通道钻柱2通过接口适配器3连接钻井底部的钻具组合4；
驱动适配器1包括增压泵11和负压泵12，增压泵11低压端通过进液耐压管5连通流量控制单元8，增压泵11高压端连通双通道钻柱 2的外管21，负压泵12的高压端通过出液耐压管6连通流量控制单元 8，负压泵12的低压端连通双通道钻柱2的内管22，双通道钻柱2外管21与钻井壁间隙通过被动耐压管7连通流量控制单元8；
接口适配器3包括连通外管21与钻具组合4的外连通管31，还包括连通内管22和钻具组合4外部的内连通管32。
本实施方式的一个优选项为，双通道钻柱2的外管21径向开设有贯穿缆线的穿线孔211。
本实施方式的一个优选项为，双通道钻柱2的内管22管壁开设有密集分布的球形腔221。
本实施方式的一个优选项为，接口适配器3还包括内管22底部末端的单向阀33。
本实施方式的一个优选项为，单向阀33向内管22顶部方向单向开合。
本实施方式的一个优选项为，双通道钻柱2外管21与钻井壁间隙填充高密度流体。
本实施方式的一个优选项为，双通道钻柱2外管21与内管22填充低密度流体。
本实施方式的一个优选项为，双通道钻柱2内填充密度流体后总体密度低于外管21与钻井壁间隙填充高密度流体。
本实施方式的一个优选项为，钻具组合4内置传感器通过数据传输缆线电性连接至流量控制单元8。
本实施例的一个具体应用为：
如图1-6所示，双通道钻柱2允许钻井泥浆沿钻杆内的外管21泵送，返回从内管22流出。该系统可以安装在标准钻机上。顶部驱动适配器1连接到双通道钻柱2的顶部。适配器包含增压泵11和负压泵12，该泵机11、12允许将泥浆泵送到外管21并且允许来自内管22的返回流被引导回到地面的泥浆系统。双通道钻柱2的下端通过接口适配器3 连接到标准的底部钻具组合4，该钻具组合4包括连通外管21与钻具组合4的外连通管31，还包括连通内管22和钻具组合4外部的内连通管32。
双通道钻柱2允许在钻井的时候在井中使用两种不同类型的流体。低密度和低粘度的主动钻井液在外管21和内管22循环，并针对高效清洁能力和ECD控制进行了优化。双通道钻柱2的环形空间填充有近静态的被动流体，针对扭矩和减阻以及井下压力控制而优化的流体。
外管21径向开设有贯穿缆线的穿线孔211，内管22管壁开设有密集分布的球形腔221，这种超轻结构导致被动井环空流体的密度大于双通道钻柱2内的主动流体。当使用重超轻液体的时候双通道钻柱2由于内部和外部的流体密度不同受到正浮力的作用。浮力导致了壁面接触力的恢复，从而减少了钻井时的扭矩和阻力。此外，重过轻解决方案意味着在运行过程中，井筒环上的回压可以保持在较低的水平，使控制梯度钻井过程能够在井口套管压力很少或没有井口压力的情况下进行
上述操作中，相比较传统方式，能够将钻井产生的破碎岩层排出，同时还降低钻杆工作状态下的阻力。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种水平井双通道钻杆钻井装置，包括流量控制单元(8)和钻具组合(4)，其特征在于：还包括驱动适配器(1)，驱动适配器(1)通过双通道钻柱(2)通过接口适配器(3)连接钻井底部的钻具组合(4)；
所述驱动适配器(1)包括增压泵(11)和负压泵(12)，增压泵(11)低压端通过进液耐压管(5)连通至流量控制单元(8)，增压泵(11)高压端连通双通道钻柱(2)的外管(21)，负压泵(12)的高压端通过出液耐压管(6)连通至流量控制单元(8)，负压泵(12)的低压端连通双通道钻柱(2)的内管(22)，双通道钻柱(2)外管(21)与钻井壁间隙通过被动耐压管(7)连通至流量控制单元(8)；
所述接口适配器(3)包括连通外管(21)与钻具组合(4)的外连通管(31)，还包括连通内管(22)和钻具组合(4)外部的内连通管(32)；
所述双通道钻柱(2)的内管(22)管壁开设有密集分布的球形腔(221)。
2.根据权利要求1所述的一种水平井双通道钻杆钻井装置，其特征在于：所述双通道钻柱(2)的外管(21)径向开设有贯穿缆线的穿线孔(211)。
3.根据权利要求1所述的一种水平井双通道钻杆钻井装置，其特征在于：所述接口适配器(3)还包括内管(22)底部末端的单向阀(33)。
4.根据权利要求3所述的一种水平井双通道钻杆钻井装置，其特征在于：所述单向阀(33)向内管(22)顶部方向单向开合。
5.根据权利要求1所述的一种水平井双通道钻杆钻井装置，其特征在于：所述双通道钻柱(2)外管(21)与钻井壁间隙填充高密度流体。
6.根据权利要求1所述的一种水平井双通道钻杆钻井装置，其特征在于：所述双通道钻柱(2)外管(21)与内管(22)填充低密度流体。
7.根据权利要求5或6所述的一种水平井双通道钻杆钻井装置，其特征在于：所述双通道钻柱(2)内填充密度流体后总体密度低于外管(21)与钻井壁间隙填充高密度流体。
8.根据权利要求1所述的一种水平井双通道钻杆钻井装置，其特征在于：所述钻具组合(4)内置传感器通过数据传输缆线电性连接至流量控制单元(8)。
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