一种实现气体钻井连续循环的钻具接头装置及工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及气体钻井领域，尤其涉及一种实现气体钻井连续循环的钻具接头装置及工艺。钻具接头装置的技术方案是：包括钻具接头及其内的气体循环通路一，而且钻具接头侧壁上还设有与气体循环通路一连通的气体循环通路二。应用上述接头装置的气体钻井连续循环工艺为：（1）、关闭钻具接头内的气体循环通路一，打开气体循环通路二，与钻具建立气路循环；（2）、卸掉水龙带里的气体压力，正常接卸钻具；（3）、打开气体循环通路一，供气建立循环，同时关闭气体循环通路二；（4）、即可恢复钻进或起下钻。本发明其能够实现实现气体钻井连续循环，减少非钻时间，提高钻井时效，并能够克服由于沉砂沉降导致的钻井事故。
【专利说明】一种实现气体钻井连续循环的钻具接头装置及工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及气体钻井领域，尤其涉及一种实现气体钻井连续循环的钻具接头装置及工艺。
[0002]【背景技术】
气体钻井主要有大幅度提高机械钻速、延长钻头使用寿命，降低钻井成本，减少地层损害，减少井下复杂情况(井漏或者压差卡钻等)，利于环保等优点。因此，气体钻井已经受到各国的高度重视，发展迅速，应用范围越来越广。气体钻井技术快速发展的同时也显示出其许多局限性。现有气体钻井工艺流程中接卸钻具时一般需要循环一卸压一接钻具一恢复循环等四个步骤，在接卸钻具前需充分循环，接完钻具后压缩气体重新达到正常钻进时压力又需要一定时间，这样非钻进时间相应增加，降低了钻井时效。另外，中断气体循环后，直井施工中，直井段环空的沉砂很快会沉降到钻头位置附近，形成堆积；水平井施工中，直井段环空的沉砂会堆积到水平段开始部位，水平段的余砂会直接沉降形成岩屑床。当钻遇出水出气层位、易坍塌层位以及水平井段时，接完钻具后井底沉砂数米、环空不畅情况非常普遍。这些情况都可能导致气体钻井提前结束或井下复杂事故发生。
[0003]综上所述，目前气体钻井工艺不能建立连续气体循环，限制了其在易坍塌层位、出水层位、长水平段水平井等方面的适用性。有必要设计新的工艺流程，建立连续气体循环，这既能更大程度体现气体钻井增速增效的优势，又能降低安全风险，扩大气体钻井应用范围，提闻勘探开发效益。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的缺陷，本发明提供一种结构简单、操作方便的钻具接头装置，应用其能够实现实现气体钻井连续循环，减少非钻时间，提高钻井时效，并能够克服由于沉砂沉降导致的钻井事故。
[0005]钻具接头装置的技术方案是:包括钻具接头及其内的气体循环通路一，而且钻具接头侧壁上还设有与气体循环通路一连通的气体循环通路二。应用上述接头装置的气体钻井连续循环工艺为:
(1)、关闭钻具接头内的气体循环通路一，打开气体循环通路二，与钻具建立气路循
环；
(2)、卸掉水龙带里的气体压力，正常接卸钻具；
(3)、打开气体循环通路一，供气建立循环，同时关闭气体循环通路二；
(4)、即可恢复钻进或起下钻。
[0006]为了更好的实现气体循环通路的转换，钻具接头装置还包括与气体循环通路二连接的气体循环通路控制器，其上设有进气阀和泄压阀，所述气体循环通路控制器与钻具接头为活动连接。其具体连续循环工艺如下:
(I)、首先用气体循环通路控制器连接钻具接头，并且密封；
(2 )、打开控制器进气阀，从气体循环通路二建立循环，关闭气体循环通路一； (3)、倒立管阀门卸掉水龙带里的气体压力，正常接卸钻具；
(4)、打开气体循环通路一，供气建立循环，关闭气体循环通路二；
(5)、关闭控制器进气阀门，打开控制器泄压阀泄压，卸掉控制器与钻杆接头的连接；
(6)、恢复钻进或起下钻。
[0007]与现有技术相比，本发明其能够实现实现气体钻井连续循环，减少非钻时间，提高钻井时效，并能够克服由于沉砂沉降导致的钻井事故。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是气体钻井连续循环的钻具接头装置示意图；
其中:1、气体循环通路一，2、气体循环通路二，3、钻杆接头，4、控制器泄压阀、5气体循环通路控制器、6控制器进气阀。
【具体实施方式】
[0009]下面参考图1，以接钻杆为例，对本发明做进一步的说明。
[0010]参照图1.，一种气体钻井连续循环的钻具接头装置包括钻杆接头3，其内设有气体循环通道一 1，钻杆接头3侧壁上设有与气体循环通道一 I连通的气体循环通路二 2，气体循环通路二上连接气体循环通路控制器5，其上设有进气阀6和泄压阀4，气体循环通路控制器5与钻杆接头3为活动连接，便于拆卸。
[0011]其连续循环工艺步骤如下:
Cl)首先用气体循环通路3控制器连接钻杆接头3，并且密封；
(2)打开控制器进气阀6，从气体循环通路二 2建立循环，关闭气体循环通路一 I ;
⑶倒立管阀门卸掉水龙带里的气体压力，正常接卸钻具；
(4)打开气体循环通路一1，供气建立循环，关闭气体循环通路二 2 ；
(5)关闭控制器进气阀6，打开控制器泄压阀4泄压，卸掉控制器5与钻杆接头3的连
接；
(.6)恢复钻进或起下钻。
[0012]接钻具之前，在每根待接钻具顶部安装图1所示钻杆接头，接钻具时，将钻具坐放在吊卡上，再按上述步骤进行操作。
【权利要求】
1.一种实现气体钻井连续循环的钻具接头装置，包括钻具接头及其内的气体循环通路一，其特征在于，所述钻具接头侧壁上设有与气体循环通路一连通的气体循环通路二。
2.根据权利要求1所述的气体钻井连续循环的钻具接头装置，其特征在于，所述的钻具接头装置还包括与气体循环通路二连接的气体循环通路控制器，其上设有进气阀和泄压阀，所述气体循环通路控制器与钻具接头为活动连接。
3.应用权利要求1所述的钻具接头装置的气体钻井连续循环工艺，其特征在于，主要工艺流程为: (1)、关闭钻具接头内的气体循环通路一，打开气体循环通路二，与钻具建立气路循环； (2)、卸掉水龙带里的气体压力，正常接卸钻具； (3)、打开气体循环通路一，供气建立循环，同时关闭气体循环通路二； (4)、即可恢复钻进或起下钻。
4.应用权利要求2所述的钻具接头装置的气体钻井连续循环工艺，其特征在于，主要工艺流程为: (I)、首先用气体循环通路控制器连接钻具接头，并且密封； (2 )、打开控制器进气阀，从气体循环通路二建立循环，关闭气体循环通路一； (3)、倒立管阀门卸掉水龙带里的气体压力，正常接卸钻具； (4)、打开气体循环通路一，供气建立循环，关闭气体循环通路二； (5)、关闭控制器进气阀门，打开控制器泄压阀泄压，卸掉控制器与钻杆接头的连接； (6)、恢复钻进或起下钻。
【文档编号】E21B17/02GK103510870SQ201210207395
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月21日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】张林伟, 赵绪龙, 赵义, 韩玉华, 苗智瑜 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院