一种超碳连管喷钻水平井系统及喷钻方法与流程

文档序号:12744893阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种超碳连管喷钻水平井系统,其特征在于,包括超碳密闭分离循环单元和超碳连管喷射钻井单元,其中,

所述超碳密闭分离循环单元,用于回收喷钻过程中的井下返出物,从中分离、处理获得超临界二氧化碳后输出至超碳连管喷射钻井单元;

所述超碳连管喷射钻井单元,用于采用超碳密闭分离循环单元输出的或外部输入添加的超临界二氧化碳作为钻井流体,通过连续油管传输钻井流体至喷射钻头,喷钻水平井。

2.根据权利要求1所述的超碳连管喷钻水平井系统,其特征在于,所述超碳密闭分离循环单元包括回压控制装置、超碳萃取分离器、超碳气化分离器、二氧化碳罐、超碳罐、压缩机和超碳泵,

所述回压控制装置连接超碳萃取分离器,用于控制喷钻过程中的井口压力和环空回压;

所述超碳萃取分离器连接超碳气化分离器,用于从喷钻过程中的井下返出物中分离出超临界二氧化碳;

所述超碳气化分离器连接二氧化碳罐,用于将超碳萃取分离器分离出的超临界二氧化碳降压气化,分离出二氧化碳气体,输出至二氧化碳罐;

所述二氧化碳罐连接压缩机,用于存储超碳气化分离器输出的二氧化碳气体;

所述压缩机连接超碳罐和超碳泵,用于将二氧化碳罐输出的二氧化碳气体压缩成临界二氧化碳;

所述超碳罐连接超碳泵,用于存储压缩机输出的或外输入添加的超临界二氧化碳;

所述超碳泵用于将超碳罐储存的或压缩机输出的超临界二氧化碳增压输送至超碳连管喷射钻井单元。

3.根据权利要求1所述的超碳连管喷钻水平井系统,其特征在于,所述超碳连管喷射钻井单元包括钻井流体、连续油管、无线测量仪、喷射导向器和喷射钻头,其中,

所述钻井流体采用超碳密闭分离循环单元输出的超临界二氧化碳;

所述连续油管井下一端与喷射导向器连接,地面一端与超碳密闭分离循环单元连接,用于将超碳密闭分离循环单元输出的超临界二氧化碳钻井流体传送到井下喷射导向器和喷射钻头;

所述无线测量仪与喷射导向器电连接,同时与地面控制系统无线通讯,用于实时测量水平井喷钻过程中的地层特征和井眼轨迹的相关特性参数,并将其无线传输至地面控制系统;

所述喷射导向器与喷射钻头连接,同时与地面控制系统无线通讯,用于根据地面控制系统的指令控制钻头的喷射方向;

所述喷射钻头采用一个或多个可无线电动控制方向的喷嘴,将钻井流体高速喷出,破碎岩石,形成微小水平井眼。

4.一种应用如权利要求1至3任一所述的超碳连管喷钻水平井系统喷钻水平井的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

A、超碳连管喷射钻井单元采用超碳密闭分离循环单元输出的或外部输入添加的超临界二氧化碳作为钻井流体,通过连续油管传输钻井流体至喷射钻头,喷钻水平井;

B、超碳密闭分离循环单元回收喷钻过程中的井下返出物,从中分离、处理获得超临界二氧化碳后输出至超碳连管喷射钻井单元。

5.根据权利要求4所述的喷钻水平井的方法,其特征在于,所述步骤B具体包括:

B1、回压控制装置控制回收喷钻过程中的井下返出物进入超碳萃取分离器;

B2、超碳萃取分离器从井下返出物中分离出超临界二氧化碳,输出至超碳气化分离器;

B3、超碳气化分离器将超碳萃取分离器输出的超临界二氧化碳进行降压气化处理,获得二氧化碳气体储存;

B4、压缩机将储存的二氧化碳气体进行压缩处理,获得超临界二氧化碳储存;

B5、超碳泵将储存的超临界二氧化碳输送至超碳连管喷射钻井单元。

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