[发明专利]双壁钻杆低压钻井技术

摘要

本发明涉及一种用于油田低压油藏定向井水平井的双壁钻杆低压钻井技术，该技术是利用由旋转充气接头、旋转控制接头、双壁钻杆和气液分流短节构成的注入系统，以正循环的方式分别从双壁钻杆的环形间隙和中心水眼向井内充(泵)入一定量的压缩空气和钻井液，压缩空气从井下某一位置处的气液分流接头进入井眼环空，钻井液从钻头水眼处上返，在井眼的环空中形成两个不同压力梯度的气液混合段和纯液段，使井筒内产生不稳定的“U”型管效应，从而达到降低液柱压力的目的。本发明提供的双壁钻杆低压钻井技术，能够在定向井、水平井充气钻井过程中实现低压钻井并能解除充气钻井受井眼轨迹无法控制和井下动力钻具在充气泥浆状态下不能正常工作的限制，有利于充气钻井技术的推广应用。

主权项

1、一种双壁钻杆低压钻井技术，其特征在于：该技术是利用由旋转充气接头、旋转控制接头、双壁钻杆和气液分流短节构成的注入系统，以正循环的方式分别从双壁钻杆的环形间隙和中心水眼向井内充(泵)入一定量的压缩空气和钻井液，压缩空气从井下某一位置处的气液分流接头进入井眼环空，钻井液从钻头水眼处上返，在井眼的环空中形成两个不同压力梯度的气液混合段和纯液段，使井筒内产生不稳定的“U”型管效应，从而达到降低液柱压力的目的；利用本发明提供的低压钻井技术作业时，其钻进过程如下：从空气压缩机出来的压缩空气经注气管线由旋转充气接头的外环空进入双壁钻杆的气体通道，再经气液分流接头进入双壁钻杆与井壁之间的外环空；从钻井泥浆泵出来的泥浆经立管经入双壁钻杆的中心管，再经动力钻具和钻头携带岩屑后，从井壁与普通钻杆之间的环空在气液分流接头处与压缩空气混合；气液混合流体经井壁和双壁钻杆之间的外环空，在旋转控制头的导流作用下流到气液分离系统，分离出的泥浆经震动筛除砂后流入循环罐使用，分离出的空气则排入大气，在上述过程中，钻杆中心的循环介质处于纯液相状态，环空气液分流接头以上处于气液两相流状态，这样便可降低环空的循环压力，从而实现了低压钻井；此种低压钻井作业的随钻测量过程如下：在双壁钻杆钻井方式下，随钻测量仪器发出的脉冲信号经普通钻杆和双壁钻杆中心管的泥浆传递，被脉冲信号接收器接收，然后通过电缆传到信号终端显示，由此可读出井底井斜、方位、工具面等参数值，从而实现定向井或水平井钻进的井眼轨迹控制。