喷工况；排砂四通不仅承担钻井工况、排沙工况，其还配合排砂三通用于承担测试工况，从而降低钻井四通的使用时间和工作强度，在一定程度上避免了钻井四通被冲蚀破坏。
[0066]综上，本发明实施例提供的气钻井防冲蚀井口装置能够有效地提高氮气钻井过程的安全性，且改进方案经济、简单、可行，易于推广使用。
[0067]本发明实施例提供的氮气钻井防冲蚀井口装置一般都是对称连接节流管汇以及试井单元的，特别是对氮气钻井防冲蚀井口装置本身，排砂四通13的左右两个端口(图3所示)，不可能只连接一个防冲蚀短节或者排砂三通，因此在本发明实施例中，排砂三通的数量是等于两个的，防冲蚀短节也是两遍各自配置一个，总数也是至少两个，如果因为距离较远的话可以增加防冲蚀短节的数量来连接排砂四通和排砂三通。
[0068]图4为本发明氮气钻井设备的结构示意图，如图4所示，该氮气钻井设备100，包括图1任一实施例公开的氮气钻井防冲蚀井口装置101，至少两个节流管汇103和至少两个试井单元102。
[0069]在本实施例中，该氮气钻井设备中的氮气钻井防冲蚀井口装置101采用本发明提供的图2所示的结构，并且通过氮气钻井防冲蚀井口装置101中的两个排砂三通一一对应的连接两个试井单元102，然后在钻井四通的两端连接节流管汇103，来实现在氮气钻井过程中防止冲蚀。
[0070]本实施例提供的氮气钻井设备，其通过本发明改进后的氮气钻井防冲蚀井口装置，有效解决了现有技术中由于氮气钻井过程中的气体流量大、工况变化多、工况时间长，极其容易导致上述氮气钻井井口装置的关键部件受到严重的冲蚀，诱发工程安全隐患的问题，提高了井口装置抗御突发性风险的能力，有效提高了氮气钻井防冲蚀井口装置的安全性。
[0071]本发明实施例公开的氮气钻井防冲蚀井口装置或者氮气钻井设备，应用于油田氮气钻井过程中，氮气钻井是气体钻井的一种方式，属于欠平衡钻井的范畴，就是将高压氮气作为钻井介质，注入钻具内，氮气在流经钻头时冷却钻头，携带钻屑，再通过井口及排砂管线排出，以实现钻井任务，达到发现油气层的目的。
[0072]氮气钻井技术主要的工艺流程为:
[0073]现常用的氮气钻井技术，是以空气为工作对象，用空压机对空气先进行初级加压；然后输到制氮机，制氮机生产出氮气；氮气输到增压机，增压机对氮气进行增压；通过管线将高压氮气经立管三通注入钻具，氮气通过钻头时对钻头进行冷却，同时完成携带岩屑的任务，再通过井口，氮气和钻屑进入排砂管线，排砂管线上安装一个岩屑取样器便于取砂样，最后到岩屑池。
[0074]氮气钻井技术设备有:
[0075]在常规钻井配备装置的基础上，氮气钻井作业还需配备供气设备，主要有空压机、膜制氮机、增压机和旋转头等，供气设备的供气量必须满足氮气钻井设计要求。
[0076](I)空压机一先对空气进行初级加压，生产出压缩空气；
[0077](2)膜制氮机一从压缩空气中分离出氮气；
[0078](3)增压机一对氮气进行增压；
[0079](4)旋转头一密封方钻杆与环空通道；
[0080](5)排砂管线一排出气体及携带的钻屑；
[0081]此外，根据不同的要求，还可选用气体钻头、空气螺杆钻具、空气锤、不压井起下钻装置及管阀件。
[0082]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种氮气钻井防冲蚀井口装置，其特征在于，包括:钻井四通、下闸板防喷器，排砂四通、上闸板防喷器、环形防喷器、旋转控制头、第一排砂管线、第二排砂管线、第三排砂管线、第一排砂三通以及第二排砂三通； 所述钻井四通的第一端与所述下闸板防喷器的一端连接；所述下闸板防喷器的另一端与所述排砂四通的第一端连接；所述排砂四通的第三端与所述上闸板防喷器的一端连接；所述上闸板防喷器的另一端与所述环形防喷器的一端连接；所述环形防喷器的另一端与所述旋转控制头的一端连接；所述旋转控制头的另一端与所述第三排砂管线连接；所述排砂四通的第二端与所述第一排砂三通的第一端连接，所述第一排砂三通的第二端与所述第一排砂管线连接；所述排砂四通的第四端与所述第二排砂三通的第一端连接，所述第二排砂三通的第二端与所述第二排砂管线连接； 其中，所述排砂四通的第一端与第三端为不相邻的端口。2.根据权利要求1所述的氮气钻井防冲蚀井口装置，其特征在于，所述上闸板防喷器和所述下闸板防喷器均为双闸板结构。3.根据权利要求2所述的氮气钻井防冲蚀井口装置，其特征在于，还包括第一防冲蚀短节和第二防冲蚀短节；所述排砂四通的第二端与所述第一排砂三通的第一端通过所述第一防冲蚀短节连接；所述排砂四通的第四端与所述第二排砂三通的第一端通过所述第二防冲蚀短节连接。4.根据权利要求3所述的氮气钻井防冲蚀井口装置，其特征在于，所述钻井四通的第二端和第四端分别与不同的节流管汇连接；其中，所述钻井四通的第二端与第四端为不相邻的端口。5.根据权利要求4所述的氮气钻井防冲蚀井口装置，其特征在于，所述第一排砂三通的第三端和所述第二排砂三通的第三端分别与不同的试井单元连接。6.根据权利要求1至5任一项所述的氮气钻井防冲蚀井口装置，其特征在于，所述第一排砂管线的直径大于所述第三排砂管线的直径。7.根据权利要求6所述的氮气钻井防冲蚀井口装置，其特征在于，所述第二排砂管线的直径大于所述第三排砂管线的直径。8.根据权利要求7所述的氮气钻井防冲蚀井口装置，其特征在于，所述第一排砂管线的直径与所述第二排砂管线的直径相同，且第一排砂管线的直径和所述第二排砂管线的直径均大于或等于25.4cm。9.一种氮气钻井设备，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的氮气钻井防冲蚀井口装置，至少两个节流管汇和至少两个试井单元。
【专利摘要】本发明提供一种氮气钻井防冲蚀井口装置，包括：钻井四通、下闸板防喷器，排砂四通、上闸板防喷器、环形防喷器、旋转控制头、第一排砂管线、第二排砂管线、第三排砂管线、第一排砂三通以及第二排砂三通；钻井四通的第一端与下闸板防喷器的一端连接；下闸板防喷器的另一端与排砂四通的第一端连接；排砂四通的第三端与上闸板防喷器的一端连接；上闸板防喷器的另一端与环形防喷器的一端连接；环形防喷器的另一端与旋转控制头的一端连接；排砂四通的第二端通过第一排砂三通与第一排砂管线连接；排砂四通的第四端与第二排砂三通的第一端连接，第二排砂三通的第二端与第二排砂管线连接，提高了氮气钻井升温安全性及可靠性。
【IPC分类】E21B33/03, E21B21/16
【公开号】CN105507841
【申请号】CN201410522139
【发明人】胥志雄, 刘绘新, 王延民, 冯少波, 张志 , 宋海涛, 章景城, 汪爽, 卢俊安
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月30日