当前位置：文档之家 › 连续循环钻井技术装备与应用_张微

连续循环钻井技术装备与应用_张微

  • 格式：pdf
  • 大小：212.71 KB
  • 文档页数：4

下载文档原格式

  / 4

合集下载

连续油管钻磨带圈闭压力的水泥塞技术

连续油管钻磨带圈闭压力的水泥塞技术

连续油管钻磨带圈闭压力的水泥塞技术摘要：水泥塞广泛应用于油气井的开发过程中，根据水泥塞的用途可分为完井水泥塞、试油水泥塞、封井水泥塞、堵漏水泥塞、侧钻水泥塞等。

从类型上分为暂闭水泥塞和永久水泥塞两种。

在页岩气井中，水泥塞主要用于暂闭某一井段，便于井筒试压或更换井口等作业，之后需要钻除井内水泥塞，满足后续射孔、压裂作业需要；在油气井测试阶段水泥塞主要用于封堵下一层段，实现上一层段的测试作业，测试后需要钻除水泥塞，测试投产；在修井阶段，水泥塞主要用于回填某一井段或封闭废弃井，修井后，也可能需要钻除水泥塞。

关键词：连续油管；钻磨；水泥塞技术；引言随着我国石油产业的快速发展，连续油管作业凭借其成本低、安全高效、操作便捷等优点，解决了许多常规开采作业技术难以解决的问题，在钻井、修井、完井、油气开发等作业领域得到广泛应用。

随着连续油管技术的发展，与之相配套的井控装备也发展迅速。

连续油管闸板防喷器作为保证作业安全的核心装置，具有封闭井口、密封、悬挂、剪切等功能，在出现井喷、井涌等紧急情况时，为控制井内压力提供安全保障。

1连续油管技术概念新时代背景下，石油企业在油田开发方面需要设置新目标，连续油管技术由于应用效果良好，得到了诸多企业的重视与运用，相关设备被称之为挠性油管，材料为低碳合金钢。

对于连续油管而言，由于极高的挠性，能够顺利实现不同的塑性形变，进而在高韧性的作用下，完成各类井下操作，有利于井下作业效率的提高。

同时，连续油管涉及许多管径规格，诸如25.4mm、38.1mm、50.8mm等，屈服数值强度主要在55~120kPsi范畴中。

并且连续油管长度一般为几千米，存储在滚筒上，可以根据不同需求选用相应长度的连续油管设备，与传统螺纹连接油管相比，具备更大的发展优势，所以现阶段连续油管在油田开发阶段的应用十分广泛。

2钻磨水泥塞风险2.1遇卡连续油管钻磨水泥塞主要风险是遇卡，主要表现在如下几个方面：1）水泥未凝固卡钻，井筒内、外水泥浆凝固时间存在差别导致卡钻，俗称“插旗杆”。

连续循环系统的应用

连续循环系统的应用


种 新型装 备和技 术 。这项 技术 是 由 Ｍａｉ 国际公 司管理 的联合 工业项 目组 开发 的 ，得到 了 ６家 国际大石 ｒ ｓ
油公 司 （ ｈ ｌ Ｓ ｅｌ ，Ｕ． Ｋ，Ｂ Ｐ，Ｓａｏｌ Ｂ ｔｔｉ， Ｇ，Ｔｏａ 和 Ｅ ｉ 的资助和 英 国石 油技 术研 究 院的支 持口 。Ｃ Ｓ ｔｌ ｎ） ］ Ｃ 集多项关 键功 能于一 体 ，包括 防喷 器 、铁 钻 工 、泥浆 管汇 、自动 卡瓦 和不压 井起 下作业 装 置 ，适 用于任 何 带有 顶部驱 动的井 架设 备 。该系 统主要 由接 器 、顶 驱连接 工具 、钻井 液分 流及输 送装 置 、控制装 置和 液压动 力系统 组成 ，该 系统对 于 防止井 涌 、稳 定并底 压力 、防止 泥浆漏 失 和卡钻 等都 具有 重要作 用 。
［ 关键词］连续循环 系统 ；钻井液 ；钻井新技术；新装备
［ 中图分类］Ｔ ９ ６ Ｅ ２
［ 文献标识码］Ａ
［ 文章编号］１０ —９ ５ （０ ８ ６ ３ ２— ２ ０ ０ ７２ ２ ０ ）０ —０ ６ ０
连续 循环 系统 （ ｏ ｔ ｕ ｕ ｉ ｕａｉ ｙ ｔｍ， 以下 简称 Ｃ Ｓ ，是 一 项 在 顶 驱 、防喷 器 、动 密 Ｃ ｎｉ ｏ ｓＣ ｒ ｌｔ ｎ Ｓ ｓｅ ｎ ｃ ｏ Ｃ） 封 、铁钻 工 、计 算机 自动 化钻井 控 制系统 等先 进技术 和装备 的基础 上发 展起来 的 ，应用 于钻 井领 域的一
连续循环 系统的试验应 用
在 整个试 验过程 中 ，使 用 Ｃ Ｓ完成 了 ７ 根 单根 的连接 工作 ，测量 和保 养均按 常 规方 式进 行 。其 中 Ｃ ２
６根是人 工进 行 设 置 和 校 正 的 ，其 余 ６ ６根 是 通 过 司 钻 触 摸 屏 显 示 进 行 自动 控 制 的 ，其 循 环 流 量 为 ５ Ｌ ｓ压 力波 动在 １ ￣２ ＭＰ ０ ／， ９ ０ ａ之 间 。最 后通 过 网络 ，将 试验 数 据及 时传 到 远 在 休斯 顿 的 Ｖａｏ Ｅ Ｄ ｉ ｒ － ｒ ｌ ｌ
钻井液连续循环钻井技术及自动化装备设计

钻井液连续循环钻井技术及自动化装备设计

第 48 卷第 6 期 2021 年 6 月
钻探工程 Drilling Engineering
Vol. 48 No. 6 Jun. 2021：63-67
钻井液连续循环钻井技术及自动化装备设计
秦 如 雷 1，2， 王 林 清 ， *1 陈 浩 文 1，2， 和 国 磊 1，2， 许 本 冲 1，2
（1. 中国地质科学院勘探技术研究所，河北 廊坊 065000； 2. 南方海洋科学与工程广东省实验室（广州），uid continuous circulation drilling technology and automatic
equipment design
QIN Rulei1,2，WANG Linqing*1，CHEN Haowen1,2，HE Guolei1,2，XU Benchong1,2 (1.Institute of Exploration Technology, CAGS, Langfang Hebei 065000, China；
2.Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory (Guangzhou), Guangzhou Guangdong 511458，China)
Abstract：During drilling operations，circulation of drilling fluid has to be stopped in make⁃up and break⁃up of drill rods， which will cause the cuttings to settle downhole and the equivalent circulation density（ECD） of the drilling fluid to fluctuate；thus affecting the borehole safety. In order to avoid the above situation，the concept of uninterrupted drilling fluid circulation drilling technology is proposed. Drilling fluid is diverted through a continuous circulation system（CCS） or continuous circulation joint（CCJ），by⁃passing the section of the drill pipes being worked to maintain mud circulation in the well，and stabilizing the equivalent circulation density （ECD） of drilling fluid. According to the technical principle，an automatic drilling fluid uninterrupted circulation wellhead is proposed. Through the cooperation of back⁃up tongs，the automatic drilling fluid switching system and torque⁃transfer power slips，uninterrupted circulation of drilling fluid can be realized during the disassembly and assembly of single drill rods in drilling to avoid effectively the drilling safety problems caused by drilling fluid standstill and excessive settlement of cuttings . Key words：drilling fluid; continuous circulation drilling; continuous circulation system; continuous circulation joint; equivalent circulating density of drilling fluid
连续循环钻井技术及其应用前景

连续循环钻井技术及其应用前景


ｔ ｏ ｃ ｄ ａ ｐ ｙ，ａ ｄ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ ｄｅ ｙ ｉ ｈ ｓ ｆｅ ｄ ｉ ｌｏ ｐｒ ｏｓ ｄ． ｒ ｄｕ ｅ ｍ ｌ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ｔ ｎ ｎｃ ｎ ｔ ｉ ｉ ｌ ｓａ ｓ ｏｐ ｅ
Ｋｅ ｒ ：ｃ ｎｔｎｕ ｓ ｃｒ ｕ ａ ｉ ｙ ｔ ｍ ； ｙ ｗｏ ｄｓ ｏ ｉ ｏｕ ｉｃ ｌ ｔｏｎ ｓ ｓ ｅ ＥＣＤ ； ｉｌｎ ｕ ｄｏ ｎ ｌ ｅ ｓ ｒ ｄｒｌｉ ｇ ｍ ｄ； ｗ ｈｏ ｅ ｐｒ ｓ ｕ ｅ；ｃ ｎｅ ｔｏｎ ｏｎ ｃｉ
２０ ０ ８年 第 ３ 卷 ７ 第 １１ 第 ９ 期 ４页 文 章 编 号 ：１ １ ３４ ２（ ０ ００ － ８ ２ ０８） １ ０ ９ — ４ １＿０ ４０
石 油 矿 场 机 械
Ｆ Ｅ ＥＱＵＩ Ｍ Ｅ Ｉ ＬＤ Ｐ ＮＴ ２ ０ ，７ １ ）９ ～９ ０ ８ ３ （ １ ：４ ７
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｔｏ ｓ ｌ ｅ ｔ ｒ ｌ ｍ ｎ ｔ ｅ ｌｃ ｕｓ ｄ ｂ ｈｅ ｓ ｏ ｉ ｇ ｏ ｉｌ ｕｄ ａ ｈ ｉ ｅ ｏ ｔａ ｔ ｏ ｖ ｈｅ ｐ ｏｂ ｅ ｉ ｈｅ ｗ ｌ ａ ｅ ｙ ｔ ｔ ｐｐ ｎ ｆｄｒｌｉ ｍ ｎｇ ｔｔ ｅ ｔｍ ｆ
连 续循环 钻 井技 术 。该技 术 采 用顶部 驱动 ， 用三重 闸板连接 器 内闸板和 旁路 管汇的合 理开合 ， 利 保 持 泥 浆不 间断流动 ， 同时 ， 由液压钳 完成 上扣 、 卸扣等动 作 ， 而保证 了稳 定的 井眼压 力和 良好 的 当 从
量 循 环 密度 ， 以较 好 地 应 用 于 多种 钻 井 工 艺 中 。 重 点 介 绍 了连 续 循 环 钻 井技 术 的 工 作 原 理 、 术 可 技 特点 ， 及推 广应 用前景 。 以 ．
古今钻井工艺技术的对比与发展

古今钻井工艺技术的对比与发展

古今钻井工艺技术的对比与发展
李晓群
【期刊名称】《盐业史研究》
【年(卷),期】1988(000)003
【摘要】<正> 纵观人类历史长河,中华民族源远流长,四大发明(火药、指南针、造纸、印刷术)震憾世界,极大地推动了人类文明的历史进程。

在众多的中国古代伟大发明中,还有一朵放射异彩的科技奇葩,这就是举世闻名的四川自流井井盐钻井技术。

【总页数】4页(P70-72,21)
【作者】李晓群
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TE2
【相关文献】
1.反循环钻井工艺技术及发展趋势 [J], 张仟
2.胜利油田开窗侧钻井完井固井工艺技术的改进与发展 [J], 张宏军
3.小井眼钻井新设备及新工艺技术的发展探析 [J], 覃德彪
4.反循环钻井工艺技术及发展趋势 [J], 田晓亭
5.旋转地质导向钻井工艺技术发展及应用 [J], 李海贵; 李学锋; 魏波; 李宁
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

微井眼连续管钻井技术

微井眼连续管钻井技术

265CPCI中国石油和化工石油工程技术微井眼连续管钻井技术杨　靖（西安石油大学石油工程学院　陕西西安　710065）摘 要：微井眼连续管钻井是21世纪发展起来的一项钻井新技术，它结合了新兴的微井眼技术和连续管技术的优势，使钻井作业成本更低、效率更高、危险性更小，而且对环境的影响更小。

本文介绍了微井眼连续管钻井的适用范围、特点和装备，以及国外近期的发展目标和前景。

关键词：微井眼　连续管　钻井技术　技术特点　钻井装备1 概况微井眼钻井技术是指钻探直径小于120mm 的油（气）井所采用的技术以及与之配套的井下微型设备。

20世纪90年代以来，连续管钻井作为一项替代传统钻井的新技术迅速发展起来。

近年来，国外连续管钻井技术的研究又极大地推动了微井眼连续管钻井技术的发展。

主要内容包括：用连续管技术钻浅层微孔井；评估钻深层微孔井的可行性；对底部钻具组合进行小型化改造及试验；地球物理测井仪器的小型化；在地震仪中加入微型传感技术等。

目前，有些项目已进入现场先导性实验阶段，预计在不久的将来，微井眼钻井技术将达到商业化应用水平。

2 适用范围微井眼连续管技术可以降低钻井成本，减少勘探风险，具有很大的潜在利用价值，主要适用范围如下[2]：（1）浅井。

微井眼连续管钻井技术在浅井中的钻井优势是所需要的空间与装配载荷均是常规钻井的1/3；（2）探井。

采用微井眼技术，在生产和注入流体时可以对油藏进行监测；油气井可以在不中断生产的情况下，利用连续管的特征，在最佳位置获取油藏可采油气和滞油区的4D 图像；（3）老井重钻。

采用微井眼连续管钻井技术可以利用地震排列装置测量不同水平面上的油藏孔隙度，并应用垂直注水开采方法增加老油藏的开发效果；（4）钻深探井。

在老井中钻微井眼，能以更低的成本评价油气储量，从而有效命中目标层；（5）过油管进行深部射孔或完井及多侧向钻井，以提高产能；（6）用于超深和极热的钻井环境； （7）用于有浅流、水合物以及其他潜在危害的深水海上环境；（8）用于环境风险较高的地区。

连续油管作业技术在超深井中的应用

连续油管作业技术在超深井中的应用

连续油管作业技术在超深井中的应用【摘要】连续油管作业技术在超深井中的应用是当前石油勘探和开采领域的热点之一。

本文首先介绍了连续油管作业技术的原理，然后通过分析超深井中的应用案例，探讨了其优势和挑战。

在挑战方面，文章指出了由于超深井环境复杂性带来的操作困难等问题，但同时也提出了针对这些挑战的解决方案。

文章展望了连续油管作业技术在超深井中的未来发展，强调其在提高勘探效率和降低成本方面的重要作用。

连续油管作业技术在超深井中的应用有着广阔的前景，但也需要不断的技术创新和改进，以应对日益复杂的油气勘探开采挑战。

【关键词】连续油管作业技术、超深井、应用案例、优势、挑战、解决方案、展望、总结。

1. 引言1.1 背景介绍超深井勘探是目前石油行业的重点领域之一，随着传统油田的开发逐渐进入尾声，石油公司纷纷将目光投向了超深井领域。

超深井一般指井深超过5000米的油井，这些油井的钻井和作业难度极大，需要应对高温、高压和复杂地层等多种挑战。

本文将就连续油管作业技术在超深井中的应用进行深入探讨，分析其原理、应用案例、优势和挑战，以及针对挑战提出的解决方案，最后展望该技术在超深井领域的未来发展，并对其进行总结和评价。

1.2 研究意义连续油管作业技术在超深井中的应用具有重要的研究意义。

随着石油资源的开发进入超深井时代，传统作业技术已经难以满足对深井作业的需求。

研究和应用连续油管作业技术可以提高作业效率，降低作业成本，减少作业风险，提高作业安全性。

连续油管作业技术在超深井中的应用可以为深层油气勘探和开发提供有效手段。

通过连续油管作业技术，可以实现对井底的准确定位和精确控制，提高勘探开发效率，为我国石油产业的可持续发展提供技术支持。

研究连续油管作业技术在超深井中的应用也可以推动相关领域的技术创新。

通过不断优化和改进连续油管作业技术，可以探索新的作业模式和技术方案，促进油田勘探开发技术的进步，提高我国油气资源勘探开发的技术水平和核心竞争力。

水平井打出高水平

水平井打出高水平

水平井打出高水平
张微
【期刊名称】《石油与装备》
【年(卷),期】2011(000)005
【摘要】“八五”期间，辽河油田开展了“稠油油藏水平井技术”国家重大科技攻关，为水平井技术的规模化应用奠定了技术和人才基础。

随着勘探开发的深入，辽河油田面临着降低开采成本、稳定产量、有效动用边际储量、提高开发效果的巨大难题。

自2000年以来，长城钻探工程院逐步开展了水平井技术的集成攻关和规模推广应用，将水平井技术发展成为提高油气勘探开发效益的主导技术，并取得了巨大成效。

【总页数】1页(P17-17)
【作者】张微
【作者单位】长城钻探工程技术研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TE243
【相关文献】
1.华北宝力格油田打出高效水平井
2.提高水平井钻井提速技术措施
3.如何有效提高水平井钻井提速技术
4.有效提高水平井钻井速度的技术
5.新疆油田打出国内最浅水平井
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一种联动旁通阀和连续循环钻井用设备[发明专利]

一种联动旁通阀和连续循环钻井用设备[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011562383.3(22)申请日 2020.12.25(71)申请人 中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司地址 100095 北京市海淀区地锦路7号院1号楼1-5层申请人 长江大学　中石油煤层气有限责任公司(72)发明人 张毅　陈东　黄红星　张慧　杨赟　魏凯　刘富　(74)专利代理机构 北京市隆安律师事务所11323代理人 权鲜枝　朱营琢(51)Int.Cl.E21B 21/10(2006.01)(54)发明名称一种联动旁通阀和连续循环钻井用设备(57)摘要本发明公开了一种联动旁通阀和连续循环钻井用设备，该旁通阀包括阀体、内置球阀、球阀旋钮、凸轮、出流套环、滑套和弹簧，阀体内设置有内置球阀，内置球阀由设置在所述阀体上的球阀旋钮驱动旋转，球阀旋钮与设置在阀体内凸轮的凸轮轴固定连接，阀体内还包括与凸轮抵接的出流套环，出流套环与滑套抵接，滑套与弹簧抵接，且所述滑套上设置有第一射孔，阀体上设置有与第一射孔对应的第二射孔。

上述技术方案通过凸轮、滑套和弹簧等的设置，实现了旁通阀内部机构的联动，方便了旁通的通断控制；并且，凸轮与出流套环的结合可以防止阀体内部进沙后发生卡死的现象，可适应煤层气井等恶虐环境下的使用场景。

权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 112576212 A 2021.03.30C N 112576212A1.一种联动旁通阀，其特征在于，所述联动旁通阀包括阀体、内置球阀、球阀旋钮、凸轮、出流套环、滑套和弹簧，所述阀体内设置有所述内置球阀，所述内置球阀由设置在所述阀体上的球阀旋钮驱动旋转，所述球阀旋钮与设置在阀体内凸轮的凸轮轴固定连接，所述阀体内还包括与凸轮抵接的出流套环，所述出流套环与所述滑套抵接，所述滑套与弹簧抵接，且所述滑套上设置有第一射孔，所述阀体上设置有与所述第一射孔对应的第二射孔。

油田转油站机泵节能降耗方法

油田转油站机泵节能降耗方法

作者： 张微[1]
作者机构： [1]大庆油田有限责任公司第五采油厂第一油矿九区一队,黑龙江大庆163000出版物刊名： 化工管理
页码： 134-135页
年卷期： 2019年 第34期
主题词： 油田转油站;机泵;节能降耗;机泵排量;方法
摘要：在油田的设备中机泵是其重要组成部分,尤其是在油田转油站中的应用十分普遍。

贯彻"绿色发展"理念,提升油田企业在市场竞争中的核心地位,油田企业需采取科学、合理的方法降低机泵的能耗与成本,实现油田企业的经济效益与社会效益。

文章通过对油田转油站机泵节能降耗方法进行研究,希望为实现我国油田行业的可持续发展提供一些参考意见。

连续循环钻井技术装备与应用_张微

连续循环钻井技术装备与应用_张微

开展了连续循环钻井技术研究。 所谓连续循环钻井技术，是指在钻井过程中，起下钻接卸单根时，可以不停泵而保 持井眼处于连续循环状态的技术。 该技术可有效克服因开/停泵造成的井下压力波动，减少因压力波动造成的井下 复杂情况及事故，尤其适用于压力敏感井、长水平段水平井、大位移井、深水井、欠平衡井和窄密度窗口井。 目前，实 现连续循环钻井有两种途径，即采用连续循环钻井系统和连续循环短节技术。 连续循环钻井系统采用顶部驱动，利 用三重闸板连接器内闸板和旁路管汇的合理开合，保持泥浆不间断流动。连续循环短节技术的研究略晚于连续循环 系统 ，该 技 术 包 括 二 位 三 通 阀 短 节 及 快 速 接 头 ，三 通 阀 短 节 预 先 连 接 在 需 要 连 续 循 环 井 段 的 立 柱 上 端 ，通 过 转 换 连 接在钻柱中三通阀短节的进液方向，同时配合以旁路循环管线上快速接头与阀短节上侧口的插拔，实现钻井液的连 续循环。 该工具结构简单，操作灵活，已广泛应用于长水平段水平井、大位移井及高温高压井。
连续循环钻井方式包括连续循环短节、旁通插 管、控制管线等。 该系统的主要工具为二位三通阀
· 46 ·
中外能源 SINO-GLOBAL ENERGY
2011年 第 16 卷
短节，该短节可以实现轴向或侧口连接。 不间断循 环短节使用时，需提前将短节连接在即将下井的钻 柱或单根上端。 正常钻井时，钻井液通过接在顶驱 上的钻杆，流经不间断循环短节，进入下部钻杆，形 成一个内部循环通路；在接、卸单根或立柱时，将旁 通管插入其侧口孔内， 操作内部机构转换阀通道 (关闭上部通道，同时打开侧位通道)，钻井液通过旁 通管，流经不间断循环短节，进入下部钻杆，形成一 个旁通内部循环通道。 钻柱连接完成后，操作内部 机构转换阀通道(关闭侧位通道，同时打开上部通 道)，钻井液经轴向通道循环。 此时，可将旁通管拔 出、移开。 通过两个通道的不断切换，实现了钻井液 的不间断循环。 在正常工况下，不间断循环短节随 钻柱一起下入井内。 当完成一个钻柱或立根的钻深 后，在钻柱上部再接入提前接有不间断循环短节的 立柱；需要提升钻柱时，操作过程与接钻柱时相反， 可 随 立 根 一 起 将 不 间 断 循 环 短 节 提 出 井 眼[5]。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
采用顶驱钻机时，通过连接器、顶驱连接工具 和钻井液分流管汇配合实现连续循环。 接单根时， 连接器上下两个闸板密封钻杆周围，使接头位于全 封闸板和下部闸板之间，钻井流体在循环压力作用 下进入接箍体内，平衡钻柱内外压力。 卸扣上提钻 杆，关闭全封闸板，上部卸压后将公扣连接部分提 出接箍体，此时钻井流体通过接箍下部不间断的循 环进入钻柱。 连接在顶驱上的新的单根进入接箍体 上部，闸板密封钻杆周围，循环系统注入钻井液恢
针 对 连 续 循 环 钻 井 系 统 (CCS) 体 积 大 ， 商 业 成 本 高 ， 操 作 复 杂 不 便 等 特 点 ， 支 持 CCS 研 究 的 石 油 公 司 陆 续 提 出 一 种 实 现 连 续 循 环 的 新 思 路 。 2005 年后，国外一些大石油公司分别开始了连续循环短 节的研究和试验工作。 3.1 连续循环球阀短节
· 44 ·
中外能源 SINO-GLOBAL ENERGY
2011年 第 16 卷
连续循环钻井技术装备与应用
张 微，李英明，王佳露，李 彬，曾艳春
( 中 国 石 油 长 城 钻 探 工 程 技 术 研 究 院 ， 辽 宁 盘 锦 124010)
摘 要 为解决常规钻井在上扣、卸扣时因停止/开始泥浆循环，环空中当量泥浆密度波动较大带来的一系列井下问题，国外
为顺利完成高温高压井的施工，埃尼石油公司
提 出 采 用 连 续 循 环 短 节 技 术 (E-CD) 与 微 流 量 控 制 系 统 ，形 成 近 平 衡 钻 井 技 术(ENBD)。 该 连 续 循 环 短 节由控制上下和侧口的两个舌形阀组成，该舌形阀 可在小压力时单向打开，而在反向压力时关闭。
连续循环系统主要由连接器、 顶驱连接工具、 钻井液分流管汇、控制系统、液压动力装置 5 部分
作 者 简 介 ： 张 微 ， 高 级 工 程 师 ，1989 年 毕 业 于 大 庆 石 油 学 院 钻 井 工 程 专 业 ， 主 要 从 事 水 平 井 技 术 及 新 工 具 研 究 工 作 。 2007 年 ， 参 与 “水 平 井 侧 钻 水 平 井 钻 完 井 技 术 规 模 化 推 广 应 用 ”项 目 ，获 辽 宁 省 “ 金 桥 工 程 ” 一 等 奖 。 E-mail ：lhzhangwei678@
经上部循环，拨下与侧口相连的快速接头，连入钻 柱的短节， 与钻柱一起下入井内作为钻柱的一部 分，并与下一个与立柱相连的连续循环短节完成钻 井液循环通路的切换。
目前，这两种技术均已成熟，并进入商业化应 用阶段。 下文分别论述。 2 连 续 循 环 钻 井 系 统(CCS)
连 续 循 环 钻 井 概 念 的 提 出 始 于 1998 年 ， 并 由 Maris 国 际 公 司 Ayling 以 “ 一 种 连 续 循 环 钻 井 方 法 ” 的名称申请并获得美国专利。 以该理念方法为基 础 ， 在 6 家 国 际 大 石 油 公 司(Shell，U.K.，BP，Statoil， BG，Total 和 Eni) 的 资 助 和 英 国 石 油 技 术 研 究 院 的 支 持 下 展 开 研 究 ， 于 2002 年 完 成 连 续 循 环 钻 井 系 统(CCS)样 机 ，随 后 进 入 商 业 化 应 用[1]。 2.1 系统组成
关键词 连续循环 钻井 泥浆 上卸扣 短节
1 概述 连续循环钻井技术是指在钻井过程中，起下钻
接卸单根时，可以不停泵而保持井眼处于连续循环 状态的技术。 该技术可有效克服因开/停泵造成的 井下压力波动，减少因压力波动造成的井下复杂情 况及事故，尤其适用于压力敏感井、长水平段水平 井、大位移井、深水井、欠平衡井和窄密度窗口井。
复上部压力。 当上下两部分压力平衡时，打开全封 闸板，新的单根下放，通过接箍体内不间断循环接 单根。 完成后，接箍体内压力释放，密封打开，移开 接箍，钻井再次开始，整个过程不间断循环。 2.3 现场应用
该 系 统 研 究 历 时 3 年 ，2003 年 7 月 ， 在 美 国 俄 克拉荷马州陆上进行试验。 试验过程中，连续循环 系 统 完 成 了 72 根 的 接 单 根 工 作 。 测 量 和 保 养 均 按 常 规 方 式 进 行 ，72 次 均 获 成 功 ， 期 间 没 有 停 止 过 循 环 ，压 力 波 动 控 制 在 1.4～2.0MPa 之 间 。 2005 年 ，在 意 大 利 南 部 Agri 油 田 Monte Enoc10 井 使 用 连 续 循 环 系 统 ，完 成 准 127mm 钻 杆 82 次 连 接 ，每 次 接 单 根 的 时 间 为 18～20min， 系 统 使 用 的 闸 板 更 换 了 4 次 ， 但没有停钻或减慢钻井速度。 同年 5 月，在埃及海 上 探 井 PFMD 井 上 应 用 连 续 循 环 系 统 获 得 成 功 。 PFMD-1 井 位 于 Port Fouad 油 田 ， 水 深 24m， 该 井 2004 年 3 月 开 钻 ， 钻 到 井 深 4244m， 进 行 了 提 前 固 井 。 该 井 的 复 杂 工 况 在 当 地 非 常 有 名 ， 井 深 4000m 以 下 ，存 在 当 量 钻 井 液 密 度 大 于 2.0g/cm3 的 临 界 孔 隙 压 力 梯 度 带 ，并 且 具 有 最 低 达 0.1g/cm3 的 孔 隙 压 力和破裂压力梯度带。 在整个钻井工程中，动态的 静液压力在当量钻井液密度和钻井液密度之间变 化 ， 波 动 数 值 为 0.07g/cm3(2.8MPa)。 该 井 2005 年 5 月使用连续循环系统，危险压力梯度带用恒定的当 量 循 环 密 度 钻 井 液 钻 进 ，并 最 终 获 得 成 功 完 钻[3]。
② 顶驱连接工具与连续循环钻井装备配套开 发，该工具有助于提高整套系统的工作效率，有助 于顶驱夹持接头与立根间快速建立或断开连接，解 决了原夹持接头与连接器内母扣连接时无法精确 对正及耗时较长问题。 该工具用吊环悬挂在顶驱下 部。 顶驱连接工具主要由液压钳和双面吊卡组成。
③ 钻井液分流管汇连接在泥浆泵和立管之 间，接单根时，由它控制钻井液在顶驱和接箍体之 间的切换流动。 采用高压水龙带，将分流管汇连接 在接箍体的侧边入口处。 分流管汇阀门由液压控 制 ，且 与 主 控 系 统 相 连[2]。
连续循环钻井方式包括连续循环短节、旁通插 管、控制管线等。 该系统的主要工具AL ENERGY
2011年 第 16 卷
短节，该短节可以实现轴向或侧口连接。 不间断循 环短节使用时，需提前将短节连接在即将下井的钻 柱或单根上端。 正常钻井时，钻井液通过接在顶驱 上的钻杆，流经不间断循环短节，进入下部钻杆，形 成一个内部循环通路；在接、卸单根或立柱时，将旁 通管插入其侧口孔内， 操作内部机构转换阀通道 (关闭上部通道，同时打开侧位通道)，钻井液通过旁 通管，流经不间断循环短节，进入下部钻杆，形成一 个旁通内部循环通道。 钻柱连接完成后，操作内部 机构转换阀通道(关闭侧位通道，同时打开上部通 道)，钻井液经轴向通道循环。 此时，可将旁通管拔 出、移开。 通过两个通道的不断切换，实现了钻井液 的不间断循环。 在正常工况下，不间断循环短节随 钻柱一起下入井内。 当完成一个钻柱或立根的钻深 后，在钻柱上部再接入提前接有不间断循环短节的 立柱；需要提升钻柱时，操作过程与接钻柱时相反， 可 随 立 根 一 起 将 不 间 断 循 环 短 节 提 出 井 眼[5]。
第8期
张微等. 连续循环钻井技术装备与应用
· 45 ·
分述如下： ① 连接器是连续循环系统的心脏， 坐于钻台
之上，并在钻盘上侧向滑动。 连接器接箍体包含三 级防喷器，上部和下部为闸板密封防喷器，中部为 全封闸板。 当上部和下部闸板封闭时，形成压力室， 下部闸板反向安装。 缓冲器安装于顶部防喷器 4 个 液压活塞之上，用于提供垂向抑制力，来控制钻杆 进出受压的压力室。 缓冲器内部的夹持装置夹持钻 杆，并传递垂向力和旋转力。 夹持装置预装在一个 巨大的水平齿轮上， 齿轮由 4 个液压发动机驱动， 完成上卸扣操作。 液压活塞通过齿轮装置提供上卸 扣操作需要的初始扭矩。 接箍体包含在保护性的橇 装框架结构中，此结构设计有液压起升系统，可以 升降接箍体到达合适位置，便于闸板密封接头。
目前，连续循环钻井技术和装备已进入商业化 应 用 ， 其 商 业 机 底 座 尺 寸 为 1.5m ×1.8m； 工 作 压 力 为 35MPa；适 用 井 眼 尺 寸 为 准 228.6mm；钻 杆 尺 寸 为 准 76.2～准 149.22mm；扭 矩 为 95kN·m；排 量 为 50L/s； 质 量 为 15.42t[4]。 截 至 2005 年 9 月 ，美 国 Varco 公 司 的连续循环钻井系统已售出 4 套， 其中 3 套在美 国，1 套在北海油田。 3 连续循环短节
④ 钻井人员可以通过触摸屏操纵电动液压控 制系统。 控制单元本身是一种面向对象运行的程 序。 触摸屏软件系统与控制单元之间采用内部网络 进行通讯。
⑤ 液 压 动 力 装 置 以 Varco 的 标 准 设 计 为 基 础 ， 并 且 在 20.7MPa 压 力 时 可 提 供 0.003m3/s 的 排 量[3]。 2.2 工作原理
国 外 连 续 循 环 钻 井 技 术 的 研 究 始 于 1998 年 ， 目前的实现方式主要有两种，一种采用连续循环系 统(CCS)。 该 系 统 适 用 于 顶 部 驱 动 钻 机 ，利 用 三 重 闸 板构成连接器腔，腔体与旁路管汇相连，通过连接 器内闸板和旁路管汇的合理开合，保持泥浆不间断 循环， 同时由液压钳完成连接器腔内钻杆的上扣、 卸扣等动作。 另一种采用不间断循环短节，该技术 的 研 究 始 于 2005 年 ， 不 间 断 循 环 短 节 两 端 可 与 钻 柱相连， 短节内装有三通阀芯并在侧面开有侧口， 当阀芯处于上下通道时，侧口关闭，当阀芯与侧口 连通时，上面通道关闭。 根据需要，连续循环短节提 前连接在立柱上端， 运到井场并排放在钻台上备 用。 在井口接/卸立柱时通过转换阀芯位置，短节内 侧口插入与钻井液管线连接的快速接头，实现钻井 液侧路循环。 连接完成后，再转换阀芯，实现钻井液