[发明专利]钻井液循环系统

说明书

本发明涉及一种钻井液循环系统，钻台阀门组的阀一与阀三串联在低立管中且阀一在上，阀二与阀四串联在高立管中且阀二在上，阀一与阀三之间通过阀五与阀二与阀四之间相连；地面阀门组包括阀六至阀十二，一号泵出口管依次通过阀六及阀十二与右地管相连，右地管的出口与低立管的下端相连；三号泵出口管依次通过阀八及阀九与左地管相连，左地管的出口与高立管的下端相连；二号泵出口管与阀七相连，阀七的出口通过三通分别连接有阀十与阀十一，阀十的另一端与阀九入口四通的一个旁路口相连，阀十一的另一端与阀十二入口四通的一个旁路口相连。该系统可通过不同高度的立管输送泥浆，还可以合理切换泥浆泵，保证正常的排量和泵压。

技术领域

本发明涉及一种石油钻机用阀门，尤其涉及一种钻井液循环系统，属于石油钻机用阀门技术领域。

背景技术

钻进过程中，一台或者多台泥浆泵将高压流体通过管汇、闸门组、水龙带、钻具和钻头水眼喷射到井底，对井底形成高压流体冲刷，并将井眼中的固相颗粒物携带出。参与循环的流体钻井液具有如下作用：一是清洗井底，悬浮携带岩屑，保持井眼清洁；二是平衡地层压力，稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏；三是传递水功率、以帮助钻头破碎岩石；四是为井下动力钻具传递动力；五是冷却钻头和钻具；六是利用钻井液进行地质、气测录井。

根据钻机施工能力的不同，配套泥浆泵数量从一台到四台不等，目前常用的2000米及以下钻机配套一台泵，3000-5000m钻机配套两台泵，7000-9000m钻机配套三台泵，12000m及以上钻机要配套四台泵。钻机施工井眼越深，为了保证正常的排量和泵压，参与工作的泥浆泵台套数越多，钻井液循环系统的控制闸门越多，闸门组越复杂。

目前的钻井液阀门组均为手动操作，通过提升螺杆来达到开启和关闭的目的，开启单个阀门需要旋转手轮12-14圈，操作过程时长为30-60秒，倒换任意一台泥浆泵使用，至少操作阀门组上的两个阀门，耗时需3分钟左右。

地面阀门组位于钻台右后方的地面，距离司钻房较远，需要倒换阀门时，司钻需要通过电话、信号和手势动作与阀门组操作人员（一般为副司钻）进行沟通，现场噪音大、夜晚光线差等特殊作业环境容易导致沟通错误，进而导致设备损坏、耽误施工时间。

钻井液阀门组位于高压区域，为保证井底不至于沉砂，确保施工安全，需要尽可能减少停泵时间，需要带压作业。如果在憋压状态下，副司钻进入高压区域开关阀门，阀门的刺漏对副司钻的人身安全造成威胁，存在安全隐患。且在憋压状态下开启阀门，很难开启且开启速度慢，容易导致闸板冲蚀。

为防止重物砸坏阀门的丝杆，丝杆外设有阀杆护罩，阀杆护罩对丝杆进行保护同时，也导致阀门开启和关闭状态分辨不清。若阀门处于半开状态，容易对泥浆流量产生影响，甚至对闸门产生冲蚀。丝杆和阀杆护罩之间的缝隙如果锈蚀严重或进入灰尘，使丝杠不容易旋转。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种钻井液循环系统，可以根据一开或二开的情况，通过不同高度的立管向钻具输送泥浆，还可以根据井深的钻进，合理切换泥浆泵，保证正常的排量和泵压。

为解决以上技术问题，本发明的一种钻井液循环系统，包括钻台阀门组和地面阀门组，钻台阀门组包括阀一至阀五，阀一与阀三串联在低立管中且阀一在上，阀二与阀四串联在高立管中且阀二在上，阀一与阀三之间设有低立管旁通口，阀二与阀四之间设有高立管旁通口，低立管旁通口通过阀五与高立管旁通口相连；地面阀门组包括阀六至阀十二，一号泵出口管依次通过阀六及阀十二与右地管相连，右地管的出口与低立管的下端相连；三号泵出口管依次通过阀八及阀九与左地管相连，左地管的出口与高立管的下端相连；二号泵出口管与阀七相连，阀七的出口通过三通分别连接有阀十与阀十一，阀十的另一端与阀九入口四通的一个旁路口相连，阀十一的另一端与阀十二入口四通的一个旁路口相连。