一种井底发泡泡沫钻井方法
【专利摘要】本实发明公开了一种井底发泡泡沫钻井方法，该方法将常规泡沫钻井使用的泡沫发生器放置于钻杆底部即钻头顶部，这样可以使得泡沫在井底生成，泡沫泵抽吸的泡沫液通过双通道气水龙头进入双壁钻杆内璧和双壁钻杆外壁的环状空间直至钻杆底部的泡沫发生器；而压缩空气通过双通道气水龙头进入双壁钻杆的内中心通道直至泡沫发生器；泡沫液和压缩空气在泡沫发生器中充分混合而生成泡沫，生成的泡沫则可携带岩屑从双壁钻杆外壁和井壁之间的环状间隙上返至地表，从而完成整个钻井冲洗液循环过程；本发明的泡沫在井底生成，防止了泡沫在流动过程中发生破裂，保证了泡沫在井底时质量最好；向井下注入单纯的泡沫液和压缩空气，流动阻力小，钻进成本低。
【专利说明】一种井底发泡泡沬钻井方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种泡沫钻井方法，特别涉及一种在井底进行发泡的泡沫钻井方法。
【背景技术】
[0002]泡沫钻进技术是一种新的、用于对付特殊的自热地理条件、复杂的地质条件的钻井技术。它利用均匀稳定的泡沫流作为钻井的循环介质，由于其自身的特点，它克服了高密度钻井流体的缺点，同时也克服了雾化钻进和空气钻进的缺点，有效地解决了在沙漠等干旱缺水地区的钻井技术难题。同时由于其密度低，在破碎、裂隙发育地层、低压油气层中得到了广泛的应用；泡沫的上返速度低。对井壁的冲刷作用小，因次在易坍塌、胶结性差的地层中，可有效防止孔内事故的发生。
[0003]泡沫钻进所使用的泡沫发生设备及配套地面设备主要包括泡沫液箱、泡沫泵、空气压缩机、泡沫发生器及相应配套管线，泡沫泵抽吸的泡沫液和压缩空气在地面的泡沫发生器内混合，混合后生成泡沫，泡沫通过钻杆送至井内，完成泡沫的循环过程。在泡沫钻进的过程中，若要完成泡沫的循环过程往往需要较高压力的泡沫泵和空气压缩机或者是使用泡沫增压装置。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种井底发泡泡沫钻井方法。
[0005]本发明将常规泡沫钻井使用的泡沫发生器放置于钻杆底部即钻头顶部，如果为取心钻进，则泡沫发生器放置在岩心管顶部，这样可以使得泡沫在井底生成，地面设备包括有泡沫液箱、泡沫泵和空气压缩机以及配套管线，泡沫泵抽吸的泡沫液通过双通道气水龙头进入双壁钻杆内璧和双壁钻杆外壁的环状空间直至钻杆底部的泡沫发生器；而压缩空气通过双通道气水龙头进入双壁钻杆的内中心通道直至泡沫发生器；泡沫液和压缩空气在泡沫发生器中充分混合而生成泡沫，生成的泡沫则可携带岩屑从双壁钻杆外壁和井壁之间的环状间隙上返至地表，从而完成整个钻井冲洗液循环过程；所述泡沫发生器的压缩空气入口处设有压缩空气单向阀，泡沫发生器的泡沫液入口处设有泡沫液单向阀，防止压缩空气和泡沫液进入对方通道。
[0006]本发明与常规泡沫钻井方法的区别与优势:
[0007](I)本发明的泡沫在井底生成，和常规泡沫钻井将泡沫发生器放在地面相比，减少了泡沫从地面到井底的流动过程，从而防止了泡沫在这一流动过程中发生破裂等情况而影响泡沫质量，保证了泡沫在井底时质量最好。
[0008](2)泡沫在钻杆中的流动摩擦阻力较大，所以在常规的泡沫钻井过程中往往需要较高压力的泡沫泵和空气压缩机或者使用泡沫增压泵进行泡沫的注入，造成较高的成本且钻井深度受到较大限制。而本发明的单纯的压缩空气或者是单纯的泡沫液在钻杆中的流动阻力要比泡沫在钻杆中的流动阻力小得多，所以将泡沫发生器放置在井底，避免了泡沫从地面注入到孔底的流动过程，可以大大减小空气压缩机和泡沫泵的注入压力，若再使用增压装置则可以完成常规泡沫钻井设备无法达到的钻进深度。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明的原理图。
[0010]图2为发明所使用的泡沫发生器顶部局部放大示意图。
【具体实施方式】
[0011]请参阅图1所示，本发明将常规泡沫钻井使用的泡沫发生器9放置于钻杆底部即钻头10顶部，如果为取心钻进，则泡沫发生器9放置在岩心管顶部，这样可以使得泡沫在井底生成，地面设备有泡沫液箱、泡沫泵和空气压缩机以及配套管线，泡沫泵抽吸的泡沫液2通过双通道气水龙头3进入双壁钻杆内璧5和双壁钻杆外壁4的环状空间直至钻杆底部的泡沫发生器7 ;而压缩空气I通过双通道气水龙头3进入双壁钻杆的内中心通道6直至泡沫发生器7 ;泡沫液2和压缩空气I在泡沫发生器7中充分混合而生成泡沫，生成的泡沫则可携带岩屑从双壁钻杆外壁4和井壁8之间的环状间隙上返至地表12，从而完成整个钻井冲洗液循环过程；如图1和图2所示，所述泡沫发生器7的压缩空气入口处设有压缩空气单向阀9，泡沫发生器7的泡沫液入口处设有泡沫液单向阀11，防止压缩空气I和泡沫液2进入对方通道。
【权利要求】
1.一种井底发泡泡沫钻井方法，该方法是:将泡沫发生器(9)放置于钻杆底部即钻头(10)顶部，如果钻杆为取心钻杆，则泡沫发生器(9)放置在岩心管顶部，这样可以使得泡沫在井底生成，地面设备包括有泡沫液箱、泡沫泵和空气压缩机以及配套管线，泡沫泵抽吸的泡沫液(2)通过双通道气水龙头(3)进入双壁钻杆内璧(5)和双壁钻杆外壁(4)的环状空间直至钻杆底部的泡沫发生器(7);而压缩空气(I)通过双通道气水龙头(3)进入双壁钻杆的内中心通道(6)直至泡沫发生器(7);泡沫液⑵和压缩空气⑴在泡沫发生器(7)中充分混合而生成泡沫，生成的泡沫则可携带岩屑从双壁钻杆外壁(4)和井壁(8)之间的环状间隙上返至地表(12)，从而完成整个钻井冲洗液循环过程。
2.根据权利要求1所述的一种井底发泡泡沫钻井方法，其特征在于:所述泡沫发生器(7)的压缩空气入口处设有压缩空气单向阀(9)，泡沫发生器(7)的泡沫液入口处设有泡沫液单向阀(11)，防止压缩空气(I)和泡沫液(2)进入对方通道。
【文档编号】E21B21/14GK104131796SQ201410394970
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2014年8月12日
【发明者】孙友宏, 姜鹏飞, 郭威, 李强, 计胜利, 何里, 吴海东, 刘玉民 申请人:吉林大学