[发明专利]一种基于无隔水管的钻井液回收系统

说明书

本说明书实施例提供一种基于无隔水管的钻井液回收系统。所述系统包括钻井液吸入装置、海底泵模块、回流管线和钻杆阀；所述钻井液吸入装置，用于将无隔水管中的回收钻井液吸入海底泵模块；所述海底泵模块，用于将回收钻井液通过回流管线举升至钻井平台完成回收；回流管线连接海底泵模块和钻井平台，以实现将回收钻井液由海底泵模块至钻井平台之间的传输；所述钻杆阀设置在无隔水管中且在所受压力不大于开启压力阈值时处于闭合状态；所述钻杆阀在闭合状态时阻挡钻杆内的钻井液进入钻杆下方的钻具中；所述开启压力阈值不小于钻柱内的静水压力与海底泥线处的静水压力之间的压力差。上述系统保证了对于海底环境的零排放，有利于生产开发的有效推进。

技术领域

本说明书实施例涉及水下勘探开发技术领域，特别涉及一种基于无隔水管的钻井液回收系统。

背景技术

无隔水管技术是一种应用于海底油气开采的技术，相较于传统的海洋钻井技术，在井眼钻井时不使用隔水管，钻杆直接暴露在海水中，钻井液通过钻杆注入并基于钻头喷出后，可以将钻井过程中产生的泥浆、岩屑以及回收钻井液通过井眼环空返回值海底泵，再通过管线将回收的钻井液及岩屑送回海面钻井船，这样一来，不仅实现了对于海洋环境的“零排放”，而且也减轻了钻杆重量，有利于海底生产开发的进行。

基于上述无隔水管系统，在海底泵入口处的压力与海底压力相等时，钻杆内的压力与无隔水管环空中的压力不平衡，从而产生U型管效应。在U型管效应的作用下，钻杆内的钻井液会沿钻杆流动，并通过井下钻具和钻头返回至环空中，有利于钻井液回收过程的进行。但是，当存在对海底泵进行停泵检查导致钻井液循环过程停止时，U型管效应的平衡状态被打破，可能会使得钻井中的钻井液在液柱压力的作用下依然自由下落，从而对井下情况造成干扰，影响钻井工作的正常进行。因此，目前亟需一种能够有效克制海底泵停泵检查时的U型管效应的方法。

发明内容

本说明书实施例的目的是提供一种基于无隔水管的钻井液回收系统，以解决如何有效克制海底泵停泵检查时的U型管效应的问题。

为了解决上述技术问题，本说明书实施例提出一种基于无隔水管的钻井液回收系统，包括钻井液吸入装置、海底泵模块、回流管线和钻杆阀；所述钻井液吸入装置，用于将无隔水管中的回收钻井液吸入海底泵模块；所述海底泵模块，用于将所述回收钻井液通过回流管线举升至钻井平台完成回收；所述回流管线连接海底泵模块和钻井平台，以实现将回收钻井液由海底泵模块至钻井平台之间的传输；所述钻杆阀设置在无隔水管中且在所受压力不大于开启压力阈值时处于闭合状态；所述钻杆阀在闭合状态时阻挡钻杆内的钻井液进入钻杆下方的钻具中；所述开启压力阈值不小于钻柱内的静水压力与海底泥线处的静水压力之间的压力差。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例通过在无隔水管中设置钻杆阀，使得在所受压力不大于开启压力阈值时避免钻井液进入钻杆下方的钻具中，保证了无隔水管在停泵检查时钻杆内钻井液的平衡。相应的，还利用钻井液吸入装置将无隔水管中的回收钻井液吸入海底泵模块，再利用海底泵模块将所述回收钻井液通过回流管线举升至钻井平台完成回收，从而实现了对于钻井液的回收再利用，避免了钻屑造成的污染，保证了对于海底环境的零排放，同时，也保证了设备正常工作，保证了钻探过程的正常进行，有利于生产开发的有效推进。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书实施例一种基于无隔水管的钻井液回收系统的结构图；

图2为本说明书实施例一种钻杆阀受力的示意图；

图3为本说明书实施例一种无隔水管的结构示意图；

图4A为本说明书实施例一种不同钻井液密度下作业水深与海底泵泵压的关系示意图；