[发明专利]连续循环系统

说明书

技术领域

本发明涉及地质钻探和石油钻井技术领域，尤其涉及一种连续循环系统。

背景技术

石油钻井被誉为石油工业的钥匙，在石油工业中占据有极其重要的地位，从勘探阶段找油找气到开发生产汽油，直至油气田增产措施的实施，都必须经钻井来实现。随着油气钻井技术的发展和进步，操作人员应用新型的钻井技术可以钻成各种诸如深井、超大深井、水平井、大位移井、多底井等技术难度很大的井。海上从浅水到深水、超深水钻井都获得很大的成效。然而，有许多钻井要求井眼保持泥浆连续循环状态，以达到保持稳定的井眼压力，解决常规钻井在上扣、卸扣和起下钻过程中因停止井内泥浆循环而带来一系列不正常的问题。因为井下过程的连续循环，保持了井眼压力的稳定和很好的控制了环空的回压值，保持井壁稳定和良好的井眼清洗效果，防止垮塌和斜井段岩屑床的形成，避免垮塌、漏喷等各种复杂情况的发生，从而解决了许许多多复杂工艺问题，连续循环钻井对保证井下安全，缩短钻井时间，降低钻井成本具有重大意义，特别对地质情况复杂的井更是起到关键作用。因此，必须研发新的先进设备配以先进的工艺技术才能实现钻井的连续循环作业。

美国最早开发了连续循环钻井系统，目前，该技术已经在油田勘探开发中得到了应用，获得了很好的效果。但是，该套CCS装置结构组合件体积庞大，立在转盘上约有2米多高，接头位置在装置内看不到，对上扣和卸扣操作很繁琐，控制系统庞大而复杂，价格昂贵，限制了它的广泛使用。

2010年上半年，AGIP公司把他们研制的连续循环装置用以海南CACT合作区块，成功钻成多口复杂的大位移井，引起了大家的关注。该装置完全甩掉CCS复杂庞大组合体的概念，只要把一个内防喷双阀短节接在每一个特定立柱上，通过对泥浆循环系统的装置转换和控制，就可以实现井眼的连续循环作业。这套装置要简单的多，不会占据转盘面，保持正常操作环境。特别是控制系统集中组合在大约2*2米的系统集装箱内，安装拆卸都很方便，这对于海上平台操作简易特别重要。

目前国内的钻井技术还有待进一步提升，许多钻井要求井眼保持连续循环状态，以达到保持稳定的井眼压力，解决常规钻井在上扣，卸扣和下钻过程中因停止井内泥浆循环而带来一系列不正常问题。连续循环钻井对保证井下安全，缩短钻井时间，降低钻井成本具有重大意义，特别对地质情况复杂的井更是起到关键作用。因此，必须研发新的先进设备配以先进的工艺技术才能实现钻井的连续循环作业。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种连续循环系统，实现泥浆连续循环钻井，使井底压力保持稳定，不会产生或少发生压力激动问题，解决钻井过程中上扣、卸扣因停泵而产生的井下压力激动，造成井底压力失衡多变的问题，同时，避免因停泵时，泥浆静止沉沙造成岩屑床或卡钻等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种连续循环系统，包括液压控制装置、流道转换装置、不间断循环短接装置；所述流道转换装置包括转换阀、第一输入口、第一输出口、第二输出口；所述液压控制装置与所述流道转换装置的转换阀液控连接，液压控制装置控制流道转换装置输入口与各输出口之间的导通转换；所述不间断循环短接装置包括管状短接本体、第一控制阀和第二控制阀，管状短接本体具有输入口和输出口，在管状短接本体内沿输入口至输出口方向设置有第一控制阀，所述第一控制阀为单向阀，所述管状短接本体的侧壁还具有旁通输入口，所述旁通输入口位于第一控制阀与输出口之间，所述第二控制阀固定设置于所述旁通输入口上；所述流道转换装置的第一输入口从外置的泥浆池引入泥浆，第一输出口外接顶驱的输入口，第二输出口与所述不间断循环短接装置的第二控制阀相连通，所述不间断循环短接装置的输入口与所述顶驱的输出口相连，所述不间断循环短接装置的输出口连接至钻杆。

其中，所述流道转换装置与不间断循环短接装置通过高压管线连

接，所述连接方式为由壬连接或法兰连接。

其中，所述由壬连接的连接处用金属密封和橡胶密封双重密封。

其中，所述不间断循环短接装置的第一控制阀和第二控制阀均为盖板阀，所述第一控制阀为压差自动控制阀，所述第二控制阀为常闭单向导通阀。

其中，所述流道转换装置还包括第二输入口以及灌浆泵，所述第二输入口与灌浆泵的输出口相连通。

其中，所述流道转换装置的第一输入口处安装有泥浆过滤装置。

其中，所述连续循环系统还包括第一压力表以及第二压力表，所述第一压力表安装于所述流道转换装置的第二输入口上，所述第二压力表安装于第二输出口上。