[发明专利]辅助装置、连续循环钻井系统及其钻井方法

说明书

本发明涉及钻井技术领域，公开了一种辅助装置、连续循环钻井系统及其钻井方法，所述辅助装置包括壳体(10)以及钻井液供应组件，所述壳体(10)的第一端设置有用于与所述钻井液供应组件连接的接口(11)，所述壳体(10)中可旋转的设置有中空轴体(20)，所述中空轴体(20)的中空部分与所述接口(11)连通并且该中空部分从所述壳体的第二端穿出，所述中空轴体(20)的穿出至所述壳体(10)的部分设置有用于与所述连续循环钻井系统的循环短节连接的连接部(21)。通过利用本发明提供的辅助装置，使得在连续循环钻井系统进行侧循环接立柱时，既能保证钻井液的连续循环，又可以极大的减少井下钻柱的停转时间，从而防止黏附卡钻等问题的发生。

技术领域

本发明涉及钻井技术，具体地涉及一种辅助装置、连续循环钻井系统及其钻井方法。

背景技术

钻井就是利用机械设备和相关的技术，从地表向地下将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的工程。随着油气钻井技术的发展和进步，操作人员应用新型的钻井技术可以钻成各种诸如深井、超大深井、水平井、大位移井、多底井等技术难度很大的井。例如，海上从浅水到深水、超深水钻井都获得很大的成效。

其中，在钻井过程中，为了保持稳定的井眼压力，同时也为了解决常规钻井在上扣、卸扣和起下钻过程中因停止井内泥浆循环而带来一系列不正常的问题，在钻井过程中需要要求井眼保持泥浆连续循环状态。由于钻井过程泥浆的连续循环，保持了井眼压力的稳定并且能够很好的控制环空的回压值，保持井壁稳定和良好的井眼清洗效果，防止垮塌和斜井段岩屑床的形成，避免垮塌、漏喷等各种复杂情况的发生，这样便能够解决许许多多复杂工艺问题。另外，钻井过程泥浆的连续循环对保证井下安全、缩短钻井时间以及降低钻井成本具有重大意义，特别对地质情况复杂的井更是起到关键作用。

传统的连续循环钻井系统虽然能够保证钻井过程泥浆的连续循环，即在钻井过程中上扣，卸扣和下钻过程中实现了井眼内泥浆连续循环状态而不用停泵，但是这种连续循环钻井系统仅仅能够避免因停泵由于泥浆静止沉沙造成岩屑床或卡钻等问题，而当钻进深部地层时，在进行接立柱操作时，仅仅保证钻井液连续循环是远远不够的。这是因为随着地层加深，钻井液液柱压力与地层压力之间的压差增大，若钻柱静止，在压差作用下钻柱600会被紧压在井壁400上从而造成形成黏附卡钻(黏附卡钻，又称压差卡钻，是指钻井中的固相颗粒吸附在井壁400上就形成的滤饼500造成井下钻柱600粘吸卡住，如图2所示)，从而钻井工作无法正常进行。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的黏附卡钻的问题，提供一种辅助装置，该辅助装置能够在接立柱时极大的减少井下钻柱的停转时间，从而达到防止黏附卡钻等问题的目的。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种辅助装置，所述辅助装置用于连续循环钻井系统，所述辅助装置包括壳体以及钻井液供应组件，所述壳体的第一端设置有用于与所述钻井液供应组件连接的接口，所述壳体中可旋转的设置有中空轴体，所述中空轴体的中空部分与所述接口连通并且该中空部分从所述壳体的第二端穿出，所述中空轴体的穿出至所述壳体的部分设置有用于与所述连续循环钻井系统的循环短节连接的连接部。

优选地，所述辅助装置包括承压轴承和定位轴承，所述承压轴承套设在所述中空轴体的中部，所述定位轴承套设在所述中空轴体的端部。

优选地，所述定位轴承包括分别位于所述承压轴承的两侧的第一定位轴承和第二定位轴承。

优选地，所述第一定位轴承与所述壳体的所述第一端之间沿轴向方向设置有第一定位套筒，所述第二定位轴承与所述壳体的所述第二端之间沿轴向方向设置有第二定位套筒。

优选地，所述壳体包括本体以及可拆卸的连接在所述本体两端的第一盖体和第二盖体，所述接口设置在所述第一盖体上，所述中空轴体能够相对于所述第一盖体和第二盖体转动。

优选地，所述接口处设置有与所述接口连接的弯管，所述弯管与所述第一盖体一体形成。