[发明专利]一种油气井连续循环系统及其使用方法

摘要

为提高油气井的钻井、完井、修井的安全性；实现全过程可控欠平衡钻井和全井寿命全过程可控欠平衡作业，本发明提出一种连续循环系统及其使用方法。该循环系统是由多用途注入系统、井内循环系统及地面返出系统组成。注入系统包含三种密度的钻井液、两台或三台泥浆泵、高压注气装置，通过注入两种不同密度的钻井液在井下迅速混合、或注入高压气体的方法，达到迅速、灵活调节井内液柱压力。井内循环系统包含双层管井身结构与井内钻柱组合，提供三个流动通道作为返出通道或注入通道，实现多种方式的循环回路；井内钻柱断开或无钻柱时的连续循环；气液分注和不压井起下钻。地面返出系统包含欠平衡钻井用的井口控制组合、套管头和气液固多相分离装置。连续循环系统的使用方法由三大类八种用途构成，用于油气井的钻井、完井、修井，提高了井控安全性、实现气液分注、实现连续循环、维持恒定的可控欠平衡状态。

主权项

1.一种油气井连续循环系统及其使用方法，它是由地面注入部分、井内循环部分、地面返出部分组成。其技术特征是：地面注入部分—多用途注入系统，有三种密度钻井液：预测密度钻井液1、加重钻井液2、减轻钻井液3；有两台或三台泥浆泵，每台泥浆泵都与三种钻井液罐(或池)相联，都可以通过不同管路抽取三种密度钻井液中的任意一种；两台泥浆泵以不同泵速、通过不同注人通道、注入两种不同密度的钻井液在井下迅速混合，形成新密度的钻井液，实现调节井内液柱压力；在注入管线上安装的混气器用管线连接气体增压机及N2/惰性尾气，它能通过调节注气量而灵活、迅速地调节液柱压力；注入两种密度钻井液在井内混合的方法、注入高压气体的方法，与钻井参数监测和循环系统的自动调节、控制相结合，可实现更准确、更可靠、更迅速的井下液柱压力调控；井内循环部分—多通道、多用途的井内循环系统，在钻进过程中，采用“永久性双层井身结构”的双层管结构与井内钻柱组合，提供了三个流动通道，通过地面阀组的不同控制，这三个通道均可作为返出通道或注入通道，组合起来可以实现双注单返、单注双返、单注单返、正循环、反循环、井内无钻柱时的多种循环方式，这些不同方式的循环回路可以通过人工控制或自动控制来实现；地面返出部分—井口控制与地面返出系统，它配有欠平衡钻井用的井口控制组合，包含旋转控制头(RCHs31)或旋转防喷器(BROP)、套管头和多相分离器，以上三部分构成整体循环系统。