[发明专利]先期存储式氮气循环钻井系统

权利要求书

1.一种先期存储式氮气循环钻井系统，其特征在于包括：

制氮装置，用于制备氮气，并将制备的氮气注入储氮装置；

储氮装置，先期存储氮气，用来在钻进前快速充井眼、钻进过程中补充损耗的氮气、以及在出现复杂情况时迅速增加注气量；

多级分离与净化系统，对井口排出的气固混合流体进行分离和过滤，将从中分离出的纯净氮气重新注入井内使用。

2.根据权利要求1所述的先期存储式氮气循环钻井系统，其特征在于所述多级分离与净化系统由一级惯性快分装置、二级旋风分离装置和三级精细过滤装置组成。

3.根据权利要求2所述的先期存储式氮气循环钻井系统，其特征在于：

所述一级惯性快分装置，用来对井口排出物进行气固液分离，分离出粒径大于0.1mm的岩屑颗粒，分离后的气体进入下一级分离；

所述二级旋风分离装置，分离出粒径大于10μm以上的岩屑颗粒，分离后的气体进入过滤装置；

所述三级精细过滤装置对气体进行过滤后，气体粉尘粒度和浓度能够满足进入压缩机要求。

4.根据权利要求1或2所述的先期存储式氮气循环钻井系统，其特征在于还包括压缩机，用于压缩从多级分离与净化系统输出的气体，再重新注入井口使用。

5.根据权利要求4所述的先期存储式氮气循环钻井系统，其特征在于所述压缩机的入口适应连续循环运转的要求。

6.根据权利要求4所述的先期存储式氮气循环钻井系统，其特征在于还包括增压机，对从所述压缩机输出的气体进一步增压，再注入井内使用。

7.根据权利要求1所述的先期存储式氮气循环钻井系统，其特征在于所述制氮装置的制氮量不低于15Nm³/min，排气压力不低于15MPa。

8.根据权利要求1所述的先期存储式氮气循环钻井系统，其特征在于所述储氮装置用于先期储存氮气，容积为5m³，压力为15MPa。

9.根据权利要求2所述的先期存储式氮气循环钻井系统，其特征在于还包括缓冲罐，布置于所述二级旋风分离装置与所述三级精细过滤装置之间，缓冲罐的卸压出口压力为0.3MPa，以便稳定出口压力，起到保护分离装置、保持氮气循环钻井入口与出口压力差的作用。

10.根据权利要求1或2所述的先期存储式氮气循环钻井系统，其特征在于还包括排料系统，用于将分离装置分离出的液、固相连续排出。