[实用新型]钻井不停泵连续循环及控制管汇的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于油气田开发技术领域，特别是涉及一种钻井不停泵连续循环及控制管汇的装置。

背景技术

目前，复杂地层、大位移井、深水井的钻井难题，已成为我国油气勘探开发事业发展的重要壁垒，其中复杂地层条件下钻井中喷、漏、塌、卡等井下复杂情况和事故仍是当前钻井技术壁垒最基础和最根本的问题。钻井作业中，连接单根或者立柱的过程中需要停泵3-5分钟，在这段时间内钻井液停止循环，这种冲断循环的作业模式，存在以下几个风险：

(1)造成环空中动态压差，导致钻井液循环漏失；

(2)造成井底压力下降，有时会引起井涌；

(3)循环恢复时井底压力突增对敏感性地层可能引起循环漏失；

(4)钻屑加速沉降，井眼净化不足，增加岩屑床厚度，减小有效井径，增加钻柱的扭矩和阻力，甚至造成沉砂卡钻。

由于钻井作业中存在如此多的风险，导致了现场钻井作业中发生了许多复杂事故。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种钻井不停泵连续循环装置，该装置结构简单、便于操作，能维持循环当量密度，防止停泵引起井壁坍塌、溢流、沉砂卡钻等事故。

一种钻井不停泵连续循环及控制管汇的装置，包括连续循环短节和循环控制装置，连续循环短节的上端和下端分别与钻杆连接，循环控制装置的上游与泥浆池相连，其特征是：

连续循环短节的上部设有只可向下打开的上阀板机构，连续循环短节的下部侧面设有旁通阀座，旁通阀座上设有只能向连续循环短节内侧打开的旁通阀板；

循环控制装置包括泥浆进口接头和两条通路，泥浆进口接头分别与两条通路连接，第一通路自上游始分别依次包括第一手动阀、第一液控球阀、第二液控球阀，第一液控球阀和第二液控球阀之间设有去顶驱接头，第二通路自上游始分别依次包括第二手动阀、第三液控球阀、第四液控球阀，第三液控球阀和第四液控球阀之间设有去循环短节接头，第一通路和第二通路的出口均与去泥浆池接头相连。

本实用新型还可以采用如下技术方案：

所述钻井连续循环短节，包括外套筒，所述外套筒内上部设有上阀板机构，所述上阀板机构包括卡簧，阀座以及通过铰接件与阀座连接的直通阀板，位于外套筒内下部一侧开有旁通口，所述旁通口处设有下阀板机构，所述下阀板机构包括与外套筒连接的旁通阀座、密封圈以及通过铰接件、扭簧与旁通阀座连接的旁通阀板，所述旁通阀板一侧设有堵头。

在正常钻进时，循环控制装置的第二通路的第二手动阀、第三液控球阀、第四液控球阀关闭，循环控制装置的第一通路中的第一手动阀和第一液控球阀打开，第二液控球阀关闭，泥浆通过第一液控球阀和第二液控球阀之间的去顶驱接头注入顶驱，连续循环短节的上阀板机构打开，旁通阀板关闭，泥浆进入钻杆；

当需要换接立柱时，先将第二通路中的第三液控球阀和第四液控球阀之间的去循环短节接头和安装在钻杆之间的连续循环短节连通，打开第二手动阀和第三液控球阀，泥浆经由去循环短节接头打开连续循环短节的旁通阀板，然后将第一手动阀、第一液控球阀关闭，在压力作用下上阀板机构自动关闭，打开第二液控球阀，放掉管线内残余压力及泥浆，然后关闭第二液控球阀，即可卸去顶驱，接立柱，安装上顶驱；

当需要恢复钻进状态时，打开第一手动阀和第一液控球阀，关闭第二手动阀和第三液控球阀，打开第四液控球阀，放掉管线内残余压力及泥浆，然后关闭第四液控球阀，最后拆去旁通阀座与去循环短节接头之间的连接管线。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于本实用新型采用上述技术方案，提供一种快速连接在每一柱钻杆顶部的连续循环短节，通过在钻台上构建循环装置，远程遥控切换泥浆流通路径，利用连续循环短节上的双板阀达到工具上的旁通通道和顶驱连接的主通道之间的转换，使在低密度平衡钻井过程中不停泵循环，维持循环当量密度，防止停泵引起的井壁坍塌、溢流、沉砂卡钻等事故。本实用新型结构简单，操作方便，制造成本低，既能有效地降低钻井作业的风险，保证作业的安全，又将带来可观的市场前景和社会效益。

附图说明

图1是钻井不停泵连续循环及控制管汇的装置结构示意图；

图2是钻井不停泵连续循环装置工作状态示意图。

图中：1、连续循环短节；11、外套筒；11-1、钻杆母扣；11-2、钻杆公扣；12、卡簧；13、阀座；14、密封圈；15、直通阀板；16、直通转动销及扭簧；17、旁通转动销及扭簧；18、旁通阀座；18-1、三角螺纹扣；19、旁通阀板；