CN108425650B - 钻井液密度在线调控装置 - Google Patents

钻井液密度在线调控装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108425650B
CN108425650B CN201810263801.5A CN201810263801A CN108425650B CN 108425650 B CN108425650 B CN 108425650B CN 201810263801 A CN201810263801 A CN 201810263801A CN 108425650 B CN108425650 B CN 108425650B
Authority
CN
China
Prior art keywords
filter cylinder
drilling fluid
cylinder
wall
drilling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810263801.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108425650A (zh
Inventor
李军
黄涛
张辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Petroleum Beijing
Original Assignee
China University of Petroleum Beijing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Petroleum Beijing filed Critical China University of Petroleum Beijing
Priority to CN201810263801.5A priority Critical patent/CN108425650B/zh
Publication of CN108425650A publication Critical patent/CN108425650A/zh
Priority to AU2019202097A priority patent/AU2019202097B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN108425650B publication Critical patent/CN108425650B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/08Controlling or monitoring pressure or flow of drilling fluid, e.g. automatic filling of boreholes, automatic control of bottom pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

本发明为一种钻井液密度在线调控装置,包括外筒和多个密度小于钻井液密度的空心球体,外筒内设置中心孔,中心孔包括返流腔,返流腔的底部连通设置钻井液过孔,中心孔内套设有分层过滤结构,分层过滤结构能允许空心球体分层进入返流腔,分层过滤结构包括能滑动且能分层过滤空心球体的滤筒结构,外筒位于返流腔底部的侧壁上沿周向间隔设置多个径向贯通的排液透孔,排液透孔的孔径尺寸大于空心球体的外径尺寸;分层过滤结构的底部能密封滑动穿设于钻井液过孔内。通过该装置可以实现深水变梯度钻井,很好地解决了单梯度钻井下入套管层次过多的问题,同时也解决了双梯度钻井中需要大型设备的问题,降低钻井成本,解决了深水钻井窄密度窗口问题。

Description

钻井液密度在线调控装置
技术领域
本发明涉及石油钻井技术领域,尤其涉及一种钻井液密度在线调控装置。
背景技术
近年来,全球获得的重大油气勘探开发中,有50%来自海洋,主要是深水海域,深水海域已经成为国际上油气勘探开发的重要接替区。深水油气勘探开发正成为世界石油的主要增长点和科技创新的前沿,深水将成为未来油气资源争夺的主战场。
钻井是深水油气勘探开发的关键环节,深水钻井面临诸多挑战和风险:(1)水深带来的挑战。随着水深的增加,对钻具、钻井液、隔水管、平台的承载能力、钻机载荷、甲板空间等提出了更高的要求,成本相应增加。(2)风浪带来的挑战。深水环境的风浪会引起钻井船的移动,导致隔水管出现变形和涡激振动,需要更高的疲劳强度设计;风浪流对隔水管***与水下防喷器的连接也会有影响;海洋风暴对钻井平台更是灾难性的破坏。(3)低温带来的挑战。海水温度随井深增加而降低,海底温度一般在4℃左右,并可以影响到海底泥线以下约数百米的岩层,导致隔水管中钻井液的流变性发生变化,使钻井液的粘度和密度增大,出现凝胶效应,对井筒压力控制带来了困难,而且低温导致水钻井液的凝固时间加长,容易出现流体的窜流,导致水泥的强度下降。(4)水合物带来的挑战。如果钻井过程中井内含有天然气,那么水合物极容易出现。使得节流管汇、压井管汇、液气分离器、防喷器阻塞,妨碍油井的压力监测。(5)窄钻井液安全密度窗口带来的挑战。深水造成的欠压实使得破裂压力梯度与地层孔隙压力梯度之间的窗口较窄,容易造成漏喷塌卡等事故,导致套管层次增加,甚至无法钻达目的层,使钻井深度和建井周期受到很大的影响。其中,地层窄安全密度窗口问题最为突出,以致在钻井过程中,易发生漏、喷、塌、卡等复杂事故,给深水油气勘探开发带来巨大安全隐患。如阿姆河气田储层为礁灰岩,裂缝发育,渗透性极好,地层压力窗口非常窄,在钻井过程中由于钻井液密度过大,发生恶性漏失。
目前,深水钻井采用常规单梯度钻井技术,为应对地层狭窄的密度窗口,通常只有采取增加套管层次的方式来降低作业风险,以维持钻进。其不足之处在于:单开裸眼段较短,套管层次较多,对于深井,难以钻达目的层。上世纪90年代出现的双梯度钻井技术在一定程度上解决了深水钻井中窄密度窗口问题,双梯度钻井技术是通过在隔水管环空底部注入低密度轻质介质,降低隔水管环空钻井液密度,使之与海水密度相当,这样在井筒中形成两个液柱压力梯度,使海底以下钻井液的密度可调范围相对变宽。双梯度钻井虽然比单梯度钻井更具优势,但其仍存在不足:需要大型设备(如海底举升泵),增加了钻井成本,且随着油气资源开发深度越来越深,双梯度钻井技术也不能完全地解决深水钻井窄密度窗口问题,其局限性也日益突出。
由此,本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践,提出一种钻井液密度在线调控装置,以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钻井液密度在线调控装置,通过该装置可以实现深水变梯度钻井,很好地解决了单梯度钻井下入套管层次过多的问题,同时也解决了双梯度钻井中需要大型设备的问题,降低钻井成本,最终解决了深水钻井窄密度窗口问题。
本发明的目的是这样实现的,一种钻井液密度在线调控装置,所述钻井液密度在线调控装置包括外筒和多个密度小于钻井液密度的空心球体,所述外筒内设置上下贯通的中心孔,所述中心孔包括返流腔,所述返流腔的底部连通设置直径呈减小设置的钻井液过孔,所述中心孔内套设有允许钻井液下行的分层过滤结构,所述分层过滤结构能允许所述空心球体分层进入所述返流腔,所述分层过滤结构包括能滑动且能分层过滤所述空心球体的滤筒结构,所述外筒位于所述返流腔底部的侧壁上沿周向间隔设置多个径向贯通的排液透孔,所述排液透孔的孔径尺寸大于所述空心球体的外径尺寸;所述分层过滤结构的底部能密封滑动穿设于所述钻井液过孔内。
在本发明的一较佳实施方式中,所述分层过滤结构包括所述中心孔内固定设置的中空的固定筒,所述固定筒的外壁上部密封固定连接于所述中心孔的侧壁上,所述固定筒位于所述返流腔内的外壁与所述返流腔的侧壁之间呈间隔设置,所述固定筒的底部设置有固定筒底板,所述固定筒底板上设置贯通的固定筒底孔;所述固定筒位于所述返流腔的侧壁上沿周向间隔设置多个第一返流透槽;
所述滤筒结构包括所述固定筒的内部密封滑动套设的中空的第一滤筒,所述第一滤筒内设置第一滤网,所述第一滤筒的底端密封滑动穿过所述固定筒底孔,所述第一滤筒能遮挡各所述第一返流透槽且所述第一滤筒能下移露出各所述第一返流透槽,所述第一滤筒的外壁上套设有第一弹簧,所述第一弹簧的顶端顶抵于所述第一滤筒的外壁顶部,所述第一弹簧的底端顶抵于所述固定筒底板上;所述第一滤筒的底部设置有第一滤筒底板,所述第一滤筒底板上设置贯通的第一滤筒底孔;
所述第一滤筒位于所述第一滤网的下方的侧壁上沿周向间隔设置多个第二返流透槽;所述滤筒结构还包括所述第一滤筒的内部密封滑动套设的中空的第二滤筒,所述第二滤筒内设置第二滤网,所述第二滤筒的底端密封滑动穿过所述第一滤筒底孔后滑动穿设于所述钻井液过孔内,所述第二滤筒能遮挡各所述第二返流透槽且所述第二滤筒能下移露出各所述第二返流透槽,所述第二滤筒的外壁上套设有第二弹簧,所述第二弹簧的顶端顶抵于所述第二滤筒的外壁顶部,所述第二弹簧的底端抵靠于所述第一滤筒底板上;
所述第一返流透槽的横截面尺寸大于所述第一滤网上的筛孔尺寸;所述第一滤网上的筛孔尺寸大于所述第二返流透槽的横截面尺寸,所述第二返流透槽的横截面尺寸大于所述第二滤网上的筛孔尺寸。
在本发明的一较佳实施方式中,所述第一滤筒的外壁顶部设置直径呈增大设置的第一台阶部,所述第一台阶部的外壁能沿所述固定筒的内壁密封滑动,所述第一弹簧的顶端顶抵于所述第一台阶部上。
在本发明的一较佳实施方式中,所述第二滤筒的外壁顶部设置直径呈增大设置的第二台阶部,所述第二台阶部的外壁能沿所述第一滤筒的内壁密封滑动,所述第二弹簧的顶端顶抵于所述第二台阶部上。
在本发明的一较佳实施方式中,所述中心孔的侧壁上设有内径呈减小设置的第三台阶部,所述固定筒的外壁顶部设有直径呈增大设置的第四台阶部,所述第四台阶部能顶抵于所述第三台阶部上。
在本发明的一较佳实施方式中,所述中心孔的侧壁顶部设置第一连接锥螺纹部,所述外筒的外壁底部设置直径向下减缩的锥面,所述锥面上设置第二连接锥螺纹部。
由上所述,本发明提供的钻井液密度在线调控装置具有如下有益效果:
(1)本发明的钻井液密度在线调控装置可以通过在钻井液中加入相应规格的空心球体来调控进入井眼环空不同深度处的钻井液的密度,从而更加灵活、精确地控制井筒压力,实现多梯度钻井,解决深水钻井窄密度窗口问题;
(2)本发明的钻井液密度在线调控装置能够很好地解决较短的单梯度钻井中,下入套管层次过多的问题,同时有利于井控控制,减少了危险事故发生的概率;
(3)使用本发明的钻井液密度在线调控装置进行井筒压力分段控制时,无需大型的设备,降低了钻井成本,同时随着开发深度的加大,在有限的套管层次下,很好的解决了单梯度和双梯度钻井很难钻达目的层的问题。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。其中:
图1:为本发明的钻井液密度在线调控装置未投球时的结构示意图。
图2:为本发明的钻井液密度在线调控装置投球时的结构示意图。
图3:为双梯度钻井时本发明的钻井液密度在线调控装置使用状态简图。
图4:为多梯度钻井时本发明的钻井液密度在线调控装置使用状态简图。
图中:
100、钻井液密度在线调控装置;
1、外筒;
111、返流腔;112、钻井液过孔;
12、排液透孔;
13、第三台阶部;
141、第一连接锥螺纹部;142、第二连接锥螺纹部;
15、锥面;
2、空心球体;
30、固定筒;
301、固定筒底板;302、第一返流透槽;303、第四台阶部;
31、第一滤筒;
311、第一滤筒底板;312、第二返流透槽;313、第一台阶部;
32、第二滤筒;
321、第二台阶部;
41、第一滤网;42、第二滤网;
51、第一弹簧;52、第二弹簧;
81、井筒环空;
9、钻杆。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1至图4所示,本发明提供一种钻井液密度在线调控装置100,使用时,钻井液密度在线调控装置100串接于空心的钻杆9(现有技术)上;钻井液密度在线调控装置100包括外筒1和多个密度小于钻井液密度的空心球体2(低密度轻质介质),多个空心球体2用于调控钻井液密度时的投球操作,空心球体2的尺寸规格根据实际应用确定,井筒环空81内填充了空心球体2,则其容纳钻井液的量减小,从而降低了相应井段的井筒环空81内的钻井液密度;
如图1和图2所示,外筒1内设置上下贯通的中心孔,中心孔包括返流腔111,返流腔111的底部连通设置直径呈减小设置的钻井液过孔112,中心孔内套设有允许钻井液下行的分层过滤结构,分层过滤结构能允许空心球体2分层进入返流腔111,分层过滤结构包括能滑动且能分层过滤空心球体2的滤筒结构,分层过滤结构根据空心球体2的尺寸规格进行分别分层过滤,外径较大的空心球体2位于外径较小的空心球体2的上层;外筒1位于返流腔111底部的侧壁上沿周向间隔设置多个径向贯通的排液透孔12,排液透孔12的孔径尺寸大于空心球体2的外径尺寸;分层过滤结构的底部能密封滑动穿设于钻井液过孔112内。
本发明的钻井液密度在线调控装置100可以通过在钻井液中加入相应规格的空心球体来调控进入井眼环空不同深度处的钻井液的密度,从而更加灵活、精确地控制井筒压力,实现多梯度钻井,解决深水钻井窄密度窗口问题;本发明的钻井液密度在线调控装置100能够很好地解决较短的单梯度钻井中,下入套管层次过多的问题,同时有利于井控控制,减少了危险事故发生的概率;使用本发明的钻井液密度在线调控装置100进行井筒压力分段控制时,无需大型的设备,降低了钻井成本,同时随着开发深度的加大,在有限的套管层次下,很好的解决了单梯度和双梯度钻井很难钻达目的层的问题。
进一步,如图1和图2所示,分层过滤结构包括中心孔内固定设置的中空的固定筒30,固定筒30的外壁上部密封固定连接于中心孔的侧壁上,固定筒30位于返流腔111内的外壁与返流腔111的侧壁之间呈间隔设置,固定筒30的底部设置有固定筒底板301,固定筒底板301上设置贯通的固定筒底孔;固定筒30位于返流腔111的侧壁上沿周向间隔设置多个第一返流透槽302;
滤筒结构包括固定筒30的内部密封滑动套设的中空的第一滤筒31,第一滤筒31内设置第一滤网41,第一滤筒31的底端密封滑动穿过固定筒底孔,第一滤筒31能遮挡各第一返流透槽302且第一滤筒31能下移露出各第一返流透槽302,正常钻井状态及第一滤网41上的空心球体不足以使第一滤筒31下移时,第一滤筒31自固定筒30的径向内侧遮挡各第一返流透槽302;当第一滤网41上的空心球体使第一滤筒31下移时,各第一返流透槽302能连通固定筒30内腔和返流腔111。
第一滤筒31的外壁上套设有第一弹簧51,第一弹簧51的顶端顶抵于第一滤筒31的外壁顶部,第一弹簧51的底端顶抵于固定筒底板301上;第一滤筒31的底部设置有第一滤筒底板311,第一滤筒底板311上设置贯通的第一滤筒底孔;
第一滤筒31位于第一滤网41的下方的侧壁上沿周向间隔设置多个第二返流透槽312;滤筒结构还包括第一滤筒31的内部密封滑动套设的中空的第二滤筒32,第二滤筒32内设置第二滤网42,第二滤筒32的底端密封滑动穿过第一滤筒底孔后滑动穿设于钻井液过孔112内,第二滤筒32能遮挡各第二返流透槽312且第二滤筒32能下移露出各第二返流透槽312,正常钻井状态及第二滤网42上的空心球体不足以使第二滤筒32下移时,第二滤筒32自第一滤筒31的径向内侧遮挡各第二返流透槽312;当第二滤网42上的空心球体使第二滤筒32下移时,各第二返流透槽312能连通第一滤筒31内腔和返流腔111。
第二滤筒32的外壁上套设有第二弹簧52,第二弹簧52的顶端顶抵于第二滤筒32的外壁顶部,第二弹簧52的底端抵靠于第一滤筒底板311上;
第一返流透槽302的横截面尺寸大于第一滤网41上的筛孔尺寸;第一滤网41上的筛孔尺寸大于第二返流透槽312的横截面尺寸,第二返流透槽312的横截面尺寸大于第二滤网42上的筛孔尺寸。当钻井液中投入两种规格的空心球体时,较大的空心球体被第一滤网41拦截积存在第一滤筒31内,当第一滤筒31下移,露出第一返流透槽302时,较大的空心球体经第一返流透槽302流入返流腔111;较小的空心球体自第一滤网41上的筛孔向下流动,被第二滤网42拦截积存在第二滤筒32内,当第二滤筒32下移,露出第二返流透槽312时,较小的空心球体经第二返流透槽312流入返流腔111。
第一返流透槽302的横截面尺寸、第一滤网41上的筛孔尺寸、第二返流透槽312的横截面尺寸、第二滤网42上的筛孔尺寸需要与空心球体的规格匹配设置。
进一步,第一滤筒31的外壁顶部设置直径呈增大设置的第一台阶部313,第一台阶部313的外壁能沿固定筒30的内壁密封滑动,第一弹簧51的顶端顶抵于第一台阶部313上。
进一步,如图1和图2所示,第二滤筒32的外壁顶部设置直径呈增大设置的第二台阶部321,第二台阶部321的外壁能沿第一滤筒31的内壁密封滑动,第二弹簧52的顶端顶抵于第二台阶部321上。
进一步,如图1和图2所示,中心孔的侧壁上设有内径呈减小设置的第三台阶部13,固定筒30的外壁顶部设有直径呈增大设置的第四台阶部303,第四台阶部303能顶抵于第三台阶部13上。
进一步,如图1和图2所示,中心孔的侧壁顶部设置第一连接锥螺纹部141,外筒1的外壁底部设置直径向下减缩的锥面15,锥面上设置第二连接锥螺纹部142。
本发明的钻井液密度在线调控装置100的使用过程如下:
将本发明的钻井液密度在线调控装置100串接于钻杆9上,本发明的钻井液密度在线调控装置100随钻杆9下入井中;
正常钻井过程中,自井口注入的钻井液中不需加入空心球体2,第一滤筒31遮挡各第一返流透槽302,第二滤筒32遮挡各第二返流透槽312,钻井液经钻井液密度在线调控装置100上方的钻杆9内腔、中心孔、固定筒30内腔、第一滤筒31内腔、第二滤筒32内腔、钻井液过孔112和钻井液密度在线调控装置100下方的钻杆9内腔流向钻头;
需要进行双梯度钻井时,如图3所示,在钻杆9上串接一个钻井液密度在线调控装置100,自井口注入的钻井液中先后加入两种规格空心球体2,设定外径较大的空心球体2为第一空心球体,设定外径较小的空心球体2为第二空心球体,第一空心球体的外径尺寸与第一滤网41上的筛孔尺寸匹配设置,第二空心球体的外径尺寸与和第二滤网42上的筛孔尺寸匹配设置,钻井液中先投入第二空心球体再投入第一空心球体,第二空心球体通过第一滤网41上的筛孔向下流动至第二滤网42上,第二空心球体被第二滤网42拦截积存在第二滤筒32内,第二空心球体和第二滤筒32的重力以及钻井液的下行冲击力之和大于第二弹簧52的作用力时,第二滤筒32下移,露出第二返流透槽312,第二空心球体经第二返流透槽312流入返流腔111;第一空心球体被第一滤网41拦截积存在第一滤筒31内,第一空心球体和第一滤筒31的重力以及钻井液的下行冲击力之和大于第一弹簧51的作用力时,第一滤筒31下移,露出第一返流透槽302,第一空心球体经第一返流透槽302流入返流腔111;返流腔111内的第一空心球体、第二空心球体经排液透孔12进入井筒环空81内,第一空心球体、第二空心球体有效地降低钻井液密度在线调控装置100以上的井筒环空81内钻井液密度,此时,以钻井液密度在线调控装置100为分界线,井筒环空81内的钻井液密度分为两个值,分界线以上的钻井液密度小于分界线以下的钻井液密度,从而实现双梯度钻井。
需要进行多梯度钻井时,在钻杆9上上下间隔地串接多个钻井液密度在线调控装置100,自井口注入的钻井液中需加入多种规格的空心球体2。如图4所示,在本发明的一具体应用例中,钻杆9上串接两个钻井液密度在线调控装置100,设定上方的钻井液密度在线调控装置100为第一钻井液密度在线调控装置,设定下方的钻井液密度在线调控装置100为第二钻井液密度在线调控装置,第二钻井液密度在线调控装置中的各筛网的筛孔直径小于第一钻井液密度在线调控装置中的对应的筛网的筛孔直径,需要进行井筒环空81内钻井液的密度调控时,投入第二钻井液密度在线调控装置的两种空心球体2的外径尺寸小于投入第一钻井液密度在线调控装置的空心球体2,投入第二钻井液密度在线调控装置的两种空心球体2的外径尺寸均小于第一钻井液密度在线调控装置中第二滤网42上的筛孔尺寸,保证该两种空心球体2能够流入第二钻井液密度在线调控装置中,并分别经过第一返流透槽302、第二返流透槽312进入返流腔111,再通过排液透孔12进入井筒环空81内,完成第二钻井液密度在线调控装置以上的井筒环空81内的密度调控,完成第二钻井液密度在线调控装置的空心球体投入操作后,进行第一钻井液密度在线调控装置的空心球体投入操作,完成第一钻井液密度在线调控装置以上的井筒环空81内的密度调控,投入第一钻井液密度在线调控装置中的空心球体多于投入第二钻井液密度在线调控装置的空心球体。在整个井筒环空81的剖面上,空心球体2的分布密度呈现三个值,第一钻井液密度在线调控装置以上为第一层面,第一钻井液密度在线调控装置和第二钻井液密度在线调控装置之间为第二层面,第二钻井液密度在线调控装置以下为第三层面,第一层面的空心球体浓度大于第二层面的空心球体浓度,第二层面的空心球体浓度大于第三层面的空心球体浓度,从而使得第一层面的钻井液密度小于第二层面的钻井液密度,第二层面的钻井液密度小于第三层面的钻井液密度,井筒环空81内的钻井液密度被分级调控,从而实现多梯度钻井,解决深水钻井窄密度窗口问题。
由上所述,本发明提供的钻井液密度在线调控装置具有如下有益效果:
(1)本发明的钻井液密度在线调控装置可以通过在钻井液中加入相应规格的空心球体来调控进入井眼环空不同深度处的钻井液的密度,从而更加灵活、精确地控制井筒压力,实现多梯度钻井,解决深水钻井窄密度窗口问题;
(2)本发明的钻井液密度在线调控装置能够很好地解决较短的单梯度钻井中,下入套管层次过多的问题,同时有利于井控控制,减少了危险事故发生的概率;
(3)使用本发明的钻井液密度在线调控装置进行井筒压力分段控制时,无需大型的设备,降低了钻井成本,同时随着开发深度的加大,在有限的套管层次下,很好的解决了单梯度和双梯度钻井很难钻达目的层的问题。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种钻井液密度在线调控装置,其特征在于,所述钻井液密度在线调控装置包括外筒和多个密度小于钻井液密度的空心球体,所述外筒内设置上下贯通的中心孔,所述中心孔包括返流腔,所述返流腔的底部连通设置直径呈减小设置的钻井液过孔,所述中心孔内套设有允许钻井液下行的分层过滤结构,所述分层过滤结构能允许所述空心球体分层进入所述返流腔,所述分层过滤结构包括能滑动且能分层过滤所述空心球体的滤筒结构,所述外筒位于所述返流腔底部的侧壁上沿周向间隔设置多个径向贯通的排液透孔,所述排液透孔的孔径尺寸大于所述空心球体的外径尺寸;所述分层过滤结构的底部能密封滑动穿设于所述钻井液过孔内;
所述分层过滤结构包括所述中心孔内固定设置的中空的固定筒,所述固定筒的外壁上部密封固定连接于所述中心孔的侧壁上,所述固定筒位于所述返流腔内的外壁与所述返流腔的侧壁之间呈间隔设置,所述固定筒的底部设置有固定筒底板,所述固定筒底板上设置贯通的固定筒底孔;所述固定筒位于所述返流腔的侧壁上沿周向间隔设置多个第一返流透槽;
所述滤筒结构包括所述固定筒的内部密封滑动套设的中空的第一滤筒,所述第一滤筒内设置第一滤网,所述第一滤筒的底端密封滑动穿过所述固定筒底孔,所述第一滤筒能遮挡各所述第一返流透槽且所述第一滤筒能下移露出各所述第一返流透槽,所述第一滤筒的外壁上套设有第一弹簧,所述第一弹簧的顶端顶抵于所述第一滤筒的外壁顶部,所述第一弹簧的底端顶抵于所述固定筒底板上;所述第一滤筒的底部设置有第一滤筒底板,所述第一滤筒底板上设置贯通的第一滤筒底孔;
所述第一滤筒位于所述第一滤网的下方的侧壁上沿周向间隔设置多个第二返流透槽;所述滤筒结构还包括所述第一滤筒的内部密封滑动套设的中空的第二滤筒,所述第二滤筒内设置第二滤网,所述第二滤筒的底端密封滑动穿过所述第一滤筒底孔后滑动穿设于所述钻井液过孔内,所述第二滤筒能遮挡各所述第二返流透槽且所述第二滤筒能下移露出各所述第二返流透槽,所述第二滤筒的外壁上套设有第二弹簧,所述第二弹簧的顶端顶抵于所述第二滤筒的外壁顶部,所述第二弹簧的底端抵靠于所述第一滤筒底板上;
所述第一返流透槽的横截面尺寸大于所述第一滤网上的筛孔尺寸;所述第一滤网上的筛孔尺寸大于所述第二返流透槽的横截面尺寸,所述第二返流透槽的横截面尺寸大于所述第二滤网上的筛孔尺寸。
2.如权利要求1所述的钻井液密度在线调控装置,其特征在于,所述第一滤筒的外壁顶部设置直径呈增大设置的第一台阶部,所述第一台阶部的外壁能沿所述固定筒的内壁密封滑动,所述第一弹簧的顶端顶抵于所述第一台阶部上。
3.如权利要求1或2所述的钻井液密度在线调控装置,其特征在于,所述第二滤筒的外壁顶部设置直径呈增大设置的第二台阶部,所述第二台阶部的外壁能沿所述第一滤筒的内壁密封滑动,所述第二弹簧的顶端顶抵于所述第二台阶部上。
4.如权利要求1所述的钻井液密度在线调控装置,其特征在于,所述中心孔的侧壁上设有内径呈减小设置的第三台阶部,所述固定筒的外壁顶部设有直径呈增大设置的第四台阶部,所述第四台阶部能顶抵于所述第三台阶部上。
5.如权利要求1所述的钻井液密度在线调控装置,其特征在于,所述中心孔的侧壁顶部设置第一连接锥螺纹部,所述外筒的外壁底部设置直径向下减缩的锥面,所述锥面上设置第二连接锥螺纹部。
CN201810263801.5A 2018-03-28 2018-03-28 钻井液密度在线调控装置 Active CN108425650B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810263801.5A CN108425650B (zh) 2018-03-28 2018-03-28 钻井液密度在线调控装置
AU2019202097A AU2019202097B2 (en) 2018-03-28 2019-03-27 Drilling fluid density online regulation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810263801.5A CN108425650B (zh) 2018-03-28 2018-03-28 钻井液密度在线调控装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108425650A CN108425650A (zh) 2018-08-21
CN108425650B true CN108425650B (zh) 2019-06-14

Family

ID=63159406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810263801.5A Active CN108425650B (zh) 2018-03-28 2018-03-28 钻井液密度在线调控装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN108425650B (zh)
AU (1) AU2019202097B2 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111764850B (zh) * 2020-06-22 2022-02-25 中国石油大学(北京) 空心球过滤分离装置以及钻井管柱
CN113323610B (zh) * 2021-07-15 2024-05-28 中国海洋石油集团有限公司 海底钻机钻井液注入装置、海底钻机及注入方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6530437B2 (en) * 2000-06-08 2003-03-11 Maurer Technology Incorporated Multi-gradient drilling method and system
CA2643690A1 (en) * 2006-03-06 2007-09-13 Exxonmobil Upstream Research Company Method and apparatus for managing variable density drilling mud
CN100412311C (zh) * 2006-10-12 2008-08-20 中国海洋石油总公司 一种实现双梯度钻井的方法及装置
US20100155063A1 (en) * 2008-12-23 2010-06-24 Pdti Holdings, Llc Particle Drilling System Having Equivalent Circulating Density
CA2910218C (en) * 2013-05-31 2018-02-13 Halliburton Energy Services, Inc. Well monitoring, sensing, control, and mud logging on dual gradient drilling
US20160084083A1 (en) * 2014-09-23 2016-03-24 Gilbert Alan Hice Borehole Mining System and Methods Using Sonic-Pulsed Jetting Excavation and Eductor Slurry Recovery Apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
AU2019202097A1 (en) 2019-10-17
CN108425650A (zh) 2018-08-21
AU2019202097B2 (en) 2020-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101070755B (zh) 一种基于双梯度的控制压力钻井装置
RU2667561C1 (ru) Способ многократного гидравлического разрыва пласта в открытом стволе наклонной скважины
CN103184859A (zh) 用于同井注采的开采装置及方法
NO20121391A1 (no) Apparat og fremgangsmåte for å styre en fluidstrøm i eller inn i en brønn
RU2563865C2 (ru) Строительство скважины с управлением давлением, системы операций и способы, применимые для операций с углеводородами, хранения и добычи растворением
CN108425650B (zh) 钻井液密度在线调控装置
CN109577956B (zh) 地层呼吸效应模拟装置及方法
MX2013014812A (es) Inyeccion de gas perforacion con presion controlada.
CN209354122U (zh) 地层呼吸效应模拟装置
CN108425649B (zh) 钻井液密度分段调控装置
CN208900028U (zh) 一种双梯度钻井***
CN108661557A (zh) 一种针对缝洞型气藏的防气侵钻井方法及控制***
RU2539486C1 (ru) Способ разработки нефтяной залежи скважинами с горизонтальным окончанием
CN109577954A (zh) 一种钻-测-固-完一体化精细控压钻完井作业方法
RU2225502C1 (ru) Способ добычи жидкости и газа из скважины и скважинный штанговый насос для его осуществления
US4279307A (en) Natural gas production from geopressured aquifers
CN115653536B (zh) 一种钻井过程中液体胶塞封隔产层循环控压方法及***
RU2432456C1 (ru) Устройство для освоения пласта скважины свабированием
US11401791B2 (en) Method and system for mixing liquid and gas that have been separately injected into a well comprising two coaxial cylinders and discharging the liquid/gas mixture into an underground formation
RU73030U1 (ru) Устройство для гидродинамического воздействия на призабойную зону
CN202645506U (zh) 一种脉冲阀式井下防喷器
CN206205778U (zh) 一种井下滑动密封工具及其无限延伸钻井装置
CN111028648A (zh) 一种深水钻井深层气侵模拟试验***及方法
CN109354079A (zh) 一种高盐废水处理方法及灌注井结构
RU2247230C1 (ru) Способ разработки нефтяного месторождения

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant