一种双壁钻井气流控制装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200810228216.8

申请日:

2008.10.22

公开号:

CN101387189A

公开日:

2009.03.18

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E21B 21/14公开日:20090318|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

E21B21/14

主分类号:

E21B21/14

申请人:

中国石油集团长城钻探工程有限公司

发明人:

吴兴国; 陈思路; 张云怡; 汪良波; 马 勇; 杨春雷; 傅中林; 邹洪波

地址:

100724北京市西城区六铺炕中街6号

优先权:

专利代理机构:

盘锦辽河专利代理有限责任公司

代理人:

刘恩宏

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内容摘要

一种双壁钻井气流控制装置由本体、过渡连接套、固定销钉、密封圈、弹簧、垫环、滑动环、过流限位环、中心管、注气孔组成,本发明由于采用了在本体上有固定销钉、注气孔,其内接有中心管,在本体与中心管间套有弹簧、垫环、滑动环,过渡连接套与中心管下部连接,过流限位环与中心管上部连接。可以允许气流通过该装置进入到环空的液流中,同时防止液流反侵入到双壁钻杆的环形间隙中,同时保证了中心管的连接密封,可以使双壁钻井技术在现场成功实施,从而实现在老区块和原始地层压力系数低的油藏的钻井,防止井漏、卡钻等井下复杂事故,保护油气层。设计合理,结构简单,很适合现场推广应用。

权利要求书

1、  一种双壁钻井气流控制装置,由本体(1)、过渡连接套(2)、固定销钉(3)、密封圈(4)、弹簧(5)、垫环(6)、滑动环(7)、过流限位环(8)、中心管(9)、注气孔(10)组成,其特征在于:在本体(1)上有固定销钉(3)、注气孔(10),其内接有中心管(9),在本体(1)与中心管(9)间套有弹簧(5)、垫环(6)、滑动环(7),过渡连接套(2)与中心管(9)下部连接,过流限位环(8)与中心管(9)上部连接。

2、
  根据权利要求2所述的一种双壁钻井气流控制装置,其特征在于:空气流通过本体(1)之上呈120°角均布的6个注气孔(10)。

说明书

一种双壁钻井气流控制装置
技术领域
本发明涉及一种油田钻井中防止地层污染的装置,特别是一种双壁钻井气流控制装置。
背景技术
目前随着油田的开发进展,水平井开发在一些区块取得了很好的效果,但在一些老区块和一些原生性低压低渗油气藏应用过程中,由于地层亏空严重以及原生的低地层压力,致使钻井过程井漏、卡钻、油层污染等问题频繁出现,影响了开发效果。目前,采用充气钻井技术能有效预防井漏、卡钻、防止油层污染,其施工工艺简单,操作成本低。但常规的立管注气方式钻杆内为气液两相流状态,并且需要使用单流阀,不能应用井下动力钻具、有线随钻仪器和MWD进行井眼轨迹控制,因此限制了立管充气钻井在定向井、水平井、侧钻水平井等特殊工艺井中的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双壁钻井气流控制装置,通过注入空气气流的控制,能将气体导入环空与液流混合,又能防止液流返回到注气用的环形间隙的装置,防止了钻井过程井漏、卡钻、油层污染等问题频繁出现,提高了开发效果。
本发明的目的是这样实现的,它由本体、过渡连接套、固定销钉、密封圈、弹簧、垫环、滑动环、过流限位环、中心管、注气孔组成,在本体上有固定销钉、注气孔,其内接有中心管,在本体与中心管间套有弹簧、垫环、滑动环,过渡连接套与中心管下部连接,过流限位环与中心管上部连接。
工作原理:
在双壁钻井过程中,将双壁钻井气流控制装置接在双壁钻杆与普通钻杆之间,地面空气压缩机产生的空气流通过中心管与本体之间的间隙,通过过流限位环圆周上均布的个气流通过,将压力作用在滑动环上表面,滑动环推动弹簧和垫环向下运动,当滑动环移动到中心管与本体之间的环形间隙增大处时,气流压力又作用在滑动环之上,推动弹簧和垫环向下运动,当滑动环移动到注气孔之下时,空气流通过本体1之上呈120°角均布的6个注气孔进入到本体与井眼之间的环空,与从中心管循环至井底的泥浆经环空返回后在注气孔处混合,从而使注气孔之上的环空处于气液混合状态,而降低环空井底压力。
当停止钻进或接单双壁钻杆根时,由于地面空气压缩机停止工作,空气流消失,作用于滑动环和滑动环之上的气流压力相继消失,滑动环上移至初始位置封闭了环形间隙与井眼环空之间的通道,而滑动环上移至初始位置,封闭了整个双壁钻杆的环形空气流通道,整个气流控制装置从而实现了从井眼到注气环形间隙的双密封控制。
本发明由于采用了在本体上有固定销钉、注气孔,其内接有中心管,在本体与中心管间套有弹簧、垫环、滑动环,过渡连接套与中心管下部连接,过流限位环与中心管上部连接。可以允许气流通过该装置进入到环空的液流中,同时防止液流反侵入到双壁钻杆的环形间隙中,同时保证了中心管的连接密封,可以使双壁钻井技术在现场成功实施,从而实现在老区块和原始地层压力系数低的油藏的钻井,防止井漏、卡钻等井下复杂事故,保护油气层。设计合理,结构简单,很适合现场推广应用。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明由以下实施例给出,下面结合附图予以说明。
如图所示,本发明由本体1、过渡连接套2、固定销钉3、密封圈4、弹簧5、垫环6、滑动环7、过流限位环8、中心管9、注气孔10组成,在本体1上有固定销钉3、注气孔10,其内接有中心管9,在本体1与中心管9间套有弹簧5、垫环6、滑动环7,过渡连接套2与中心管9下部连接,过流限位环8与中心管9上部连接。
在双壁钻井过程中,将双壁钻井气流控制装置接在双壁钻杆与普通钻杆之间,地面空气压缩机产生的空气流通过中心管9与本体1之间的间隙,通过过流限位环8圆周上均布的8个气流通过,将压力作用在滑动环7上表面,滑动环7推动弹簧5和垫环6向下运动,当滑动环7移动到中心管9与本体1之间的环形间隙增大处时,气流压力又作用在滑动环7之上,推动弹簧5和垫环6向下运动,当滑动环7移动到注气孔10之下时,空气流通过本体1之上呈120°角均布的6个注气孔10进入到本体1与井眼之间的环空,与从中心管9循环至井底的泥浆经环空返回后在注气孔10处混合,从而使注气孔10之上的环空处于气液混合状态,而降低环空井底压力。
当停止钻进或接单双壁钻杆根时,由于地面空气压缩机停止工作,空气流消失,作用于滑动环7和滑动环7之上的气流压力相继消失,滑动环7上移至初始位置封闭了环形间隙与井眼环空之间的通道,而滑动环7上移至初始位置,封闭了整个双壁钻杆的环形空气流通道,整个气流控制装置从而实现了从井眼到注气环形间隙的双密封控制。

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资源描述

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一种双壁钻井气流控制装置由本体、过渡连接套、固定销钉、密封圈、弹簧、垫环、滑动环、过流限位环、中心管、注气孔组成,本发明由于采用了在本体上有固定销钉、注气孔,其内接有中心管,在本体与中心管间套有弹簧、垫环、滑动环,过渡连接套与中心管下部连接,过流限位环与中心管上部连接。可以允许气流通过该装置进入到环空的液流中,同时防止液流反侵入到双壁钻杆的环形间隙中,同时保证了中心管的连接密封,可以使双壁钻井技术。

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