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一種反循環鉆井系統及反循環鉆井方法

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2021-09-21
  • 技術成熟度:通過小試
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

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  • 技術(專利)類型 發明專利
  • 申請號/專利號 CN201910689266.4 
  • 技術(專利)名稱 一種反循環鉆井系統及反循環鉆井方法 
  • 項目單位 四川輕化工大學
  • 發明人 胡中志,朱寬亮,王在明,徐小峰,周巖,李云峰,宋巍,李瑩 
  • 行業類別 健康產品質檢-標準化和計量
  • 技術成熟度 通過小試
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 吳建科
  • 發布時間 2021-09-21  
  • 01

    項目簡介

    本發明提供了一種反循環鉆井系統及反循環鉆井方法,屬于鉆井工具領域,包括套管、循環通道切換短節、第一鉆桿、第二鉆桿和鉆頭;套管內形成工作井筒;循環通道切換短節具有上接頭和橡膠塞,設置在工作井筒內,上接頭內形成隔離的入流通道和出流通道;循環通道切換短節的一端連接第一鉆桿,另一端連接第二鉆桿;第一鉆桿內鉆井液供給通道,第一鉆桿外形成出液段;第二鉆桿內形成鉆井液回收通道,第二鉆桿外形成入液段;橡膠塞與工作井筒內壁密封設置,隔離出液段和入液段;入液段與鉆井回收通道在鉆井內連通。地面設備不需要更改調整,對常規鉆井施工工藝無影響,井底裸眼段環空無巖屑,降低鉆進摩阻,有利于提速、降低成本,保障鉆井安全。
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  • 02

    說明書

    1.一種反循環鉆井系統,其特征在于,包括套管、循環通道切換短節、第一鉆桿、第二鉆桿和鉆頭;所述套管為上一開次完鉆下入井眼并經水泥加固,其內部形成下部裸眼鉆進的工作井筒;所述循環通道切換短節具有上接頭和橡膠塞,所述循環通道切換短節設置在所述工作井筒內,所述上接頭內形成隔離的入流通道和出流通道;所述循環通道切換短節的一端連接所述第一鉆桿,另一端連接所述第二鉆桿;所述第一鉆桿內形成與所述入流通道連通的鉆井液供給通道,所述第一鉆桿外與所述工作井筒內壁形成出液段;所述第二鉆桿內形成與所述出流通道連通的鉆井液回收通道,所述第二鉆桿外與所述工作井筒內壁形成入液段;所述橡膠塞與所述工作井筒內壁密封設置,隔離所述出液段和所述入液段;所述鉆頭設置在所述第二鉆桿的底部,在所述鉆頭上設置有連通所述鉆井液回收通道的鉆頭水眼;所述入液段與所述鉆井回收通道在所述鉆頭水眼處連通;所述循環通道切換短節還包括與所述上接頭可拆卸設置的換向芯軸;所述上接頭內設置有連通鉆井液供給通道的導流空間;所述換向芯軸設置在所述導流空間內,將所述導流空間分離成所述換向芯軸與所述導流空間內壁之間的所述入流通道,和所述換向芯軸內部的所述出流通道;所述上接頭具有相對設置的第一端和第二端;所述第一端與所述橡膠塞之間形成連通所述出液段和所述出流通道的排出環空,所述第二端與所述橡膠塞之間形成連通所述入液段連通和所述入流通道的流入環空。2.根據權利要求1所述的反循環鉆井系統,其特征在于,還包括用于清理巖屑并提供凈化鉆井液的鉆井液凈化系統,所述第一鉆桿遠離所述循環通道切換短節的一端連接鉆井液凈化系統的鉆井液輸出口。3.根據權利要求2所述的反循環鉆井系統,其特征在于,所述套管在所述出液段的端口處連接所述鉆井液凈化系統的鉆井液輸入口。4.根據權利要求1所述的反循環鉆井系統,其特征在于,所述橡膠塞硫化成型在所述上接頭外側。5.根據權利要求1所述的反循環鉆井系統,其特征在于,所述橡膠塞靠近所述第一端的位置形成第一凸環,所述第一凸環用于緊貼工作井筒內壁,隔離所述出液段和所述入液段;所述橡膠塞靠近所述第二端的位置形成第二凸環,所述第二凸環用于緊貼工作井筒內壁,隔離所述出液段和所述入液段。6.根據權利要求5所述的反循環鉆井系統,其特征在于,所述上接頭在所述第一凸環和所述第二凸環之間對應的位置設置有扶正塊,所述扶正塊固定連接在所述上接頭的外環。7.一種反循環鉆井方法,其特征在于,使用如權利要求1-6任一項所述的反循環鉆井系統,包括步驟:a.上一開次井眼完鉆后下入套管固井;b.統計所鉆區塊不同深度地層鉆頭進尺,以鉆頭平均進尺作為每趟鉆預計鉆進深度數據Di,選用所述鉆頭和所述第二鉆桿;c.下入鉆具,鉆具下入深度達到Li時,在所述第二鉆桿的上部安裝所述循環通道切換短節,在所述循環通道切換短節的另一端安裝所述第一鉆桿,繼續下鉆使所述鉆頭伸至井底,其中,Li比Di大30m以上;d.開泵向所述鉆井液供給通道供給鉆井液實現循環,加壓鉆進。8.根據權利要求7所述的反循環鉆井方法,其特征在于,在所述步驟d后還包括步驟:e.當鉆進深度接近或達到Di時,上提所述第一鉆桿,根據下一趟鉆預計鉆進深度Di+1,調整所述循環通道切換短節的位置至Li+1,在所述循環通道切換短節下方的鉆桿形成新的所述第二鉆桿,在所述循環通道切換短節上方安裝新的所述第一鉆桿;f.重復所述步驟a-所述步驟e。9.根據權利要求7所述的反循環鉆井方法,其特征在于,當需要恢復正循環洗井時,上提所述第一鉆桿30~50m,在所述第一鉆桿中間部位或在井口再安裝另一套所述循環通道切換短節,下鉆,開泵,實現正循環洗井,洗井作業完畢后,上提所述第一鉆桿拆卸下靠近井口的所述循環通道切換短節,連接新的所述第一鉆桿下鉆至井底恢復反循環鉆進。
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