不间断循环钻井系统介绍

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继续循20环
上扣
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继续循21环
放掉密封腔中的泥浆
排入泥浆系统
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继续循22环
松开所有的闸板和缓冲器 开始钻进
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继续循23环
不间断循环钻井系统主体——卸开状态
缓冲器
半封闸板
全封闸板
半封闸板
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不间断循环系统主体——接通状态
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始，周期4个月。 • 第四步——现场试验——2002年初开始
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所有费用
• $19，950，000
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9”NXT型半封闸板 防喷器
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wk.baidu.com
往压力腔内灌泥浆
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来自立管 9
钻杆卸扣扭矩
扭矩 液缸
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承受泥浆压力产生的力
缓冲器液缸
来自泥浆的 压力
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使泥浆流过立管和不间断循环系统
通过立管 与下腔循 环
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来自立管12
密封以便取开顶驱
9”NXT型半 封闸板防喷 器
不间断循环钻井系统介绍
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1
问题提出
• 停泵接单根存在以下问题
– 环空动态压力降损失 – 循环恢复时井底产生压力波动 – 泥浆温度升高 – 欠平衡钻井时天然气流不会中断 – 大位移钻井岩屑会沉在井眼下侧
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VARCO 不间断循环钻井系统
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目标
• 开发一个在整个钻井期间，主要是上、卸 钻杆期间内，保证泥浆不间断循环的系统 （CCS）
缓冲液缸
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试验得到的结果
• 钻杆丝扣油问题 • 螺纹刺坏问题 • 将接头放入CCS问题 • 螺纹的啮合力 • 半封闸板寿命 • 半封闸板的摩擦力
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工作计划（JIP）
• 第一步——系统初步设计——已经完成 • 第二步——详细设计——01年5月1日开始，
设计周期5月 • 第三步——制造和测试——01年9月1日开
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讨论
• 设计过程 • CCS制图及动画制作 • CCS的优点 • 需要解决的技术问题 • 试验装置 • 工作计划
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5
做什么 怎么做
• 为了在上、卸扣操作期间保持循环需要做 什么、怎么做？
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压力腔
有泥浆循环的 情况下，上、 卸接头
顶驱短节
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钻柱的母扣端
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密封压力腔
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解决的技术问题
• 丝扣油被冲掉 • 刺坏接头螺纹 • 将单根插入CCS • 尽可能减少螺纹的结合力 • 半封闸板的寿命 • 半封闸板的摩擦力 • 装置的固定 • 顶驱与加长保护接头的连接
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试验装置
试验装置的导向架
液压马达和使得内 部钻杆旋转的齿轮
半封闸板
内有钻杆接头 的压力腔
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连续循13环
上密封腔卸压
空气 清扫
排入泥浆系统
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继续循环泥14浆
松开缓冲器和上半封闸板
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继续循环 15
移走顶驱
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继续循环16
开始接单根
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继续循17环
关闭上半封闸板和缓冲器
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继续循1环8
将泥浆冲入上腔室
排气
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继续循19环
打开全封闸板
CCS的优点
• 接近平衡的循环状况（减少波动和抽吸作用） • 不间断钻屑的排出 • 不间断的当量钻井液密度（ECD）控制 • 更加均匀钻井液处理周期 • 允许在孔隙压力/压裂梯度差值较小的情况下进行
作业 • 低钻井液成本 • 提高总的机械钻速 • 大大减少卡钻事故
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需要的设备
• 顶驱 • 动力卡瓦 • 井架净空减少18英尺