气液通用的腔式连续循环钻井用控制管汇的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油钻探设备领域，具体而言，涉及一种气液通用的腔式连续循环钻井用控制管汇。
【背景技术】
[0002]在钻井作业过程中，当接单根或立柱以及起下钻时，由于停泵或开泵，会引起井下压力的波动，从而带来一系列井下复杂问题。连续循环钻井技术就是为了解决这一问题而提出的，根据设备的不同分为阀式连续循环钻井和腔式连续循环钻井，腔式连续循环钻井虽然设备结构复杂，但是由于其安全性高，是未来连续循环钻井技术的发展目标。通过远程遥控切换钻井循环介质流通路径，结合钻台面上的腔式连续循环钻井主机，维持恒定的钻井循环排量和当量密度，防止接卸单根或立柱时停止循环引起的井壁坍塌、溢流、沉砂卡钻等事故复杂的发生；同时气体钻井时还可以持续不断的携带进入井筒内的地层水，防止水在井内的积聚、浸泡井壁，避免出现过高的注入压力，避免气体钻井井下复杂的发生；在充气、泡沫钻井时可以避免钻具内和环空气液分离，保证井筒内维持恒定的流体柱压力和注入压力。
[0003]目前，国内外腔式连续循环钻井所用的控制管汇结构复杂，液动阀数量多，连接管线多，场地占用大，在现场安装使用多有不便。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种适用于钻井液、气体和充气等钻井循环介质的腔式连续循环钻井使用的简易控制管汇。
[0005]因此，本实用新型的技术方案如下:
[0006]一种气液通用的腔式连续循环钻井用控制管汇:
[0007]主通路管线的一端连接至顶驱、另一端通过立管主阀连接至钻井循环介质入口 ；
[0008]下旁通管线的一端连接至下密封腔、另一端通过旁通主阀连接至所述钻井循环介质入口 ；
[0009]充填管线依次通过一单流阀和立管副阀连接至所述主通路管线；
[0010]上旁通管线的一端连接至上密封腔、另一端连接至所述单流阀与所述立管副阀之间的管线，且该连接点还通过旁通副阀连接至所述下旁通管线，以及该连接点与所述旁通副阀之间还安装有一泄压阀；
[0011]在所述主通路管线和所述旁通管线上还分别设有一压力检测装置。
[0012]其中，两个所述压力检测装置分别为主通路压力表和旁通路压力表，简单可靠，成本低。
[0013]本实用新型中的控制管汇整体结构紧凑，场地占用少，操作目标少，便于现场施工；实现了不同钻井循环介质条件下的连续循环钻井，避免了当量循环密度的波动引起井下复杂问题的发生，从而缩短钻井周期、有效降低钻井成本。
【附图说明】
[0014]图1是根据本实用新型实施例的。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0016]如图1所示，根据本实用新型的实施例的气液通用的腔式连续循环钻井用控制管汇:
[0017]主通路管线9的一端连接至顶驱20、另一端通过立管主阀2连接至钻井循环介质入口 I ;
[0018]下旁通管线19的一端连接至下密封腔25、另一端通过旁通主阀12连接至所述钻井循环介质入口 I ;
[0019]充填管线18依次通过一单流阀7和立管副阀5连接至所述主通路管线9 ;
[0020]上旁通管线10的一端连接至上密封腔23、另一端连接至所述单流阀7与所述立管副阀5之间的管线，且该连接点还通过旁通副阀14连接至所述下旁通管线19，以及该连接点与所述旁通副阀14之间还安装有一泄压阀16 ;
[0021]在所述主通路管线9和所述旁通管线19上还分别设有一压力检测装置。
[0022]其中，两个所述压力检测装置分别为主通路压力表3和旁通路压力表13，简单可靠，成本低。
[0023]另外，图1中4为去主通路接头，6为去上旁通接头，8为充填口，11为泄压口，15为去下旁通路接头，17为泄压管线，21为上钻杆，22为上半封，23为上密封腔，24为全封，26为下半封，27为下钻杆。
[0024]本实用新型中的控制管汇整体结构紧凑，场地占用少，操作目标少，便于现场施工；实现了不同钻井循环介质条件下的连续循环钻井，避免了当量循环密度的波动引起井下复杂问题的发生，从而缩短钻井周期、有效降低钻井成本。
[0025]按照钻井施工要求，通过远程控制箱操控各个控制阀实现不同通路的启用或关闭，实现单根或立柱以及起下钻过程中的流道切换。维持恒定的钻井循环排量和当量密度，防止接卸单根或立柱时停止循环引起的井壁坍塌、溢流、沉砂卡钻等事故复杂的发生；同时气体钻井时可以持续不断的携带进入井筒内的地层水，防止水在井内的积聚、浸泡井壁，避免出现过高的注入压力，避免气体钻井井下复杂的发生；在充气、泡沫钻井时可以避免钻具内和环空气液分离，保证井筒内维持恒定的流体柱压力和注入压力。
[0026]本实用新型中的气液通用的腔式连续循环钻井用控制管汇的工作原理如下:
[0027]首先，为叙述方便，在此先定义几个通路:
[0028]主通路，依次包括钻井循环介质入口接头1、立管主阀2、去主通路接头4和主通路管线9 ；
[0029]下旁通路，依次包括钻井循环介质入口接头1、旁通主阀12、去下旁通路接头15和下旁通路管线19 ;
[0030]充填通路，包括主通路充填通路和下旁通路充填通路，主通路充填通路包括充填管线18、充填口 8、单流阀7、去上旁通接头6、上旁通管线10、立管副阀5、去主通路接头4、主通路管线9，下旁通路充填通路包括充填管线18、充填口 8、单流阀7、旁通副阀14、去下旁通路接头15、下旁通路管线19 ;
[0031]泄压通路，包括主通路泄压通路和下旁通路泄压通路，主通路泄压通路包括泄压管线17、泄压口 11、泄压阀16、去上旁通接头6、上旁通管线10、立管副阀5、去主通路接头4、主通路管线9，下旁通路泄压通路包括泄压管线17、泄压口 11、泄压阀16、旁通副阀14、去下旁通路接头15、下旁通路管线19。
[0032]结合上述定义，以下所述通过某通路做某事时即意味着打开该通路中所包括的阀门，例如:“通过主通路泄压通路对上密封腔23和立管进行泄压”即表示需要打开主通路泄压通路中的泄压阀16和立管副阀5。
[0033]当气体钻井过程中接单根时，关闭上半封22和下半封26，打开旁通主阀12，对上密封腔23和下密封腔25进行增压；旁通路压力表13与主通路压力表3显示一致后，对上钻杆21和下钻杆27进行卸扣并将上钻杆21上提至上密封腔23内，关闭立管主阀2同时关闭全封24，气体从下旁通路进入下钻杆27内进行循环。通过主通路泄压通路对上密封腔23和立管进行泄压，主通路压力表3显示为零时，打开上半封22，在上钻杆21下部接入新钻杆。
[0034]将连接好的钻杆下放至上密封腔23内，关闭上半封22，打开立管主阀2对上密封腔23进行增压；主通路压力表3与旁通路压力表13显示一致后，打开全封，将上钻杆21和下钻杆27进行上扣，同时关闭旁通主阀12，气体从主通路进入下钻杆27内进行循环。通过下旁通路泄压通路对上密封腔23和下密封腔25进行泄压；旁通路压力表13为零后打开上半封22和下半封26，恢复正常钻进。
[0035]当采用钻井液钻井或充气钻井过程中接单根时，关闭上半封22和下半封26，通过下旁通路充填通路对上密封腔23和下密封腔25进行充填，待旁通路压力表13达到一定压力值后停止充填，打开旁通主阀12，对上密封腔23和下密封腔25进行增压；旁通路压力表13与主通路压力表3显示一致后，对上钻杆21和下钻杆27进行卸扣并将上钻杆21上提至上密封腔23内，关闭立管主阀2同时关闭全封24，钻井循环介质从下旁通路进入下钻杆27内进行循环。通过主通路泄压通路对上密封腔23和立管进行泄压，主通路压力表3显示为零时，打开上半封22，在上钻杆21下部接入新钻杆。
[0036]将连接好的钻杆下放至上密封腔23内，关闭上半封22，通过主通路充填通路对上密封腔23和新钻杆内部进行充填，待主通路压力表3达到一定压力值后停止充填，打开立管主阀2对上密封腔23进行增压；主通路压力表3与旁通路压力表13显示一致后，打开全封，将上钻杆21和下钻杆27进行上扣，同时关闭旁通主阀12，钻井循环介质从主通路进入下钻杆27内进行循环。通过下旁通路泄压通路对上密封腔23和下密封腔25进行泄压；旁通路压力表13为零后打开上半封22和下半封26，恢复正常钻进。
[0037]气体钻井、钻井液钻井和充气钻井条件下的起下钻过程与上述过程类似。
[0038]通过使用该气液通用的腔式连续循环钻井用控制管汇，实现了不同钻井循环介质条件下的连续循环钻井，避免了当量循环密度的波动引起的一系列井下复杂问题，从而达到缩短钻井周期、有效降低钻井成本的目的。
[0039]综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本实用新型的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。
【主权项】
1.一种气液通用的腔式连续循环钻井用控制管汇，其特征在于: 主通路管线(9)的一端连接至顶驱(20)、另一端通过立管主阀(2)连接至钻井循环介质入口⑴; 下旁通管线(19)的一端连接至下密封腔(25)、另一端通过旁通主阀(12)连接至所述钻井循环介质入口(I); 充填管线(18)依次通过一单流阀(7)和立管副阀(5)连接至所述主通路管线(9);上旁通管线(10)的一端连接至上密封腔(23)、另一端连接至所述单流阀(7)与所述立管副阀(5)之间的管线，且该连接点还通过旁通副阀(14)连接至所述下旁通管线(19)，以及该连接点与所述旁通副阀(14)之间还安装有一泄压阀(16); 在所述主通路管线(9)和所述旁通管线(19)上还分别设有一压力检测装置。
2.根据权利要求1所述的气液通用的腔式连续循环钻井用控制管汇，其特征在于，两个所述压力检测装置分别为主通路压力表(3)和旁通路压力表(13)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种气液通用的腔式连续循环钻井用控制管汇：主通路管线的一端连接至顶驱、另一端通过立管主阀连接至钻井循环介质入口；下旁通管线的一端连接至下密封腔、另一端通过旁通主阀连接至所述钻井循环介质入口；充填管线依次通过一单流阀和立管副阀连接至所述主通路管线；上旁通管线的一端连接至上密封腔、另一端连接至所述单流阀与所述立管副阀之间的管线，且该连接点还通过旁通副阀连接至所述下旁通管线，以及该连接点与所述旁通副阀之间还安装有一泄压阀；在所述主通路管线和所述旁通管线上还分别设有一压力检测装置。本实用新型中的控制管汇适用于钻井液、气体和充气等钻井循环介质。
【IPC分类】E21B17-00, E21B21-00
【公开号】CN204457467
【申请号】CN201520107580
【发明人】魏臣兴, 马金山, 齐金涛, 魏立明, 苑德胜, 黄强, 徐海潮, 李征, 魏凯, 徐立, 郗凤亮, 郑燕阳
【申请人】中国石油集团渤海钻探工程有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年2月13日