一種井底發泡泡沫鑽井方法
2023-12-10 18:01:52 1
一種井底發泡泡沫鑽井方法
【專利摘要】本實發明公開了一種井底發泡泡沫鑽井方法，該方法將常規泡沫鑽井使用的泡沫發生器放置於鑽杆底部即鑽頭頂部，這樣可以使得泡沫在井底生成，泡沫泵抽吸的泡沫液通過雙通道氣水龍頭進入雙壁鑽杆內璧和雙壁鑽杆外壁的環狀空間直至鑽杆底部的泡沫發生器；而壓縮空氣通過雙通道氣水龍頭進入雙壁鑽杆的內中心通道直至泡沫發生器；泡沫液和壓縮空氣在泡沫發生器中充分混合而生成泡沫，生成的泡沫則可攜帶巖屑從雙壁鑽杆外壁和井壁之間的環狀間隙上返至地表，從而完成整個鑽井衝洗液循環過程；本發明的泡沫在井底生成，防止了泡沫在流動過程中發生破裂，保證了泡沫在井底時質量最好；向井下注入單純的泡沫液和壓縮空氣，流動阻力小，鑽進成本低。
【專利說明】一種井底發泡泡沬鑽井方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種泡沫鑽井方法，特別涉及一種在井底進行發泡的泡沫鑽井方法。
【背景技術】
[0002]泡沫鑽進技術是一種新的、用於對付特殊的自熱地理條件、複雜的地質條件的鑽井技術。它利用均勻穩定的泡沫流作為鑽井的循環介質，由於其自身的特點，它克服了高密度鑽井流體的缺點，同時也克服了霧化鑽進和空氣鑽進的缺點，有效地解決了在沙漠等乾旱缺水地區的鑽井技術難題。同時由於其密度低，在破碎、裂隙發育地層、低壓油氣層中得到了廣泛的應用；泡沫的上返速度低。對井壁的衝刷作用小，因次在易坍塌、膠結性差的地層中，可有效防止孔內事故的發生。
[0003]泡沫鑽進所使用的泡沫發生設備及配套地面設備主要包括泡沫液箱、泡沫泵、空氣壓縮機、泡沫發生器及相應配套管線，泡沫泵抽吸的泡沫液和壓縮空氣在地面的泡沫發生器內混合，混合後生成泡沫，泡沫通過鑽杆送至井內，完成泡沫的循環過程。在泡沫鑽進的過程中，若要完成泡沫的循環過程往往需要較高壓力的泡沫泵和空氣壓縮機或者是使用泡沫增壓裝置。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種井底發泡泡沫鑽井方法。
[0005]本發明將常規泡沫鑽井使用的泡沫發生器放置於鑽杆底部即鑽頭頂部，如果為取心鑽進，則泡沫發生器放置在巖心管頂部，這樣可以使得泡沫在井底生成，地面設備包括有泡沫液箱、泡沫泵和空氣壓縮機以及配套管線，泡沫泵抽吸的泡沫液通過雙通道氣水龍頭進入雙壁鑽杆內璧和雙壁鑽杆外壁的環狀空間直至鑽杆底部的泡沫發生器；而壓縮空氣通過雙通道氣水龍頭進入雙壁鑽杆的內中心通道直至泡沫發生器；泡沫液和壓縮空氣在泡沫發生器中充分混合而生成泡沫，生成的泡沫則可攜帶巖屑從雙壁鑽杆外壁和井壁之間的環狀間隙上返至地表，從而完成整個鑽井衝洗液循環過程；所述泡沫發生器的壓縮空氣入口處設有壓縮空氣單向閥，泡沫發生器的泡沫液入口處設有泡沫液單向閥，防止壓縮空氣和泡沫液進入對方通道。
[0006]本發明與常規泡沫鑽井方法的區別與優勢:
[0007](I)本發明的泡沫在井底生成，和常規泡沫鑽井將泡沫發生器放在地面相比，減少了泡沫從地面到井底的流動過程，從而防止了泡沫在這一流動過程中發生破裂等情況而影響泡沫質量，保證了泡沫在井底時質量最好。
[0008](2)泡沫在鑽杆中的流動摩擦阻力較大，所以在常規的泡沫鑽井過程中往往需要較高壓力的泡沫泵和空氣壓縮機或者使用泡沫增壓泵進行泡沫的注入，造成較高的成本且鑽井深度受到較大限制。而本發明的單純的壓縮空氣或者是單純的泡沫液在鑽杆中的流動阻力要比泡沫在鑽杆中的流動阻力小得多，所以將泡沫發生器放置在井底，避免了泡沫從地面注入到孔底的流動過程，可以大大減小空氣壓縮機和泡沫泵的注入壓力，若再使用增壓裝置則可以完成常規泡沫鑽井設備無法達到的鑽進深度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明的原理圖。
[0010]圖2為發明所使用的泡沫發生器頂部局部放大示意圖。
【具體實施方式】
[0011]請參閱圖1所示，本發明將常規泡沫鑽井使用的泡沫發生器9放置於鑽杆底部即鑽頭10頂部，如果為取心鑽進，則泡沫發生器9放置在巖心管頂部，這樣可以使得泡沫在井底生成，地面設備有泡沫液箱、泡沫泵和空氣壓縮機以及配套管線，泡沫泵抽吸的泡沫液2通過雙通道氣水龍頭3進入雙壁鑽杆內璧5和雙壁鑽杆外壁4的環狀空間直至鑽杆底部的泡沫發生器7 ;而壓縮空氣I通過雙通道氣水龍頭3進入雙壁鑽杆的內中心通道6直至泡沫發生器7 ;泡沫液2和壓縮空氣I在泡沫發生器7中充分混合而生成泡沫，生成的泡沫則可攜帶巖屑從雙壁鑽杆外壁4和井壁8之間的環狀間隙上返至地表12，從而完成整個鑽井衝洗液循環過程；如圖1和圖2所示，所述泡沫發生器7的壓縮空氣入口處設有壓縮空氣單向閥9，泡沫發生器7的泡沫液入口處設有泡沫液單向閥11，防止壓縮空氣I和泡沫液2進入對方通道。
【權利要求】
1.一種井底發泡泡沫鑽井方法，該方法是:將泡沫發生器(9)放置於鑽杆底部即鑽頭(10)頂部，如果鑽杆為取心鑽杆，則泡沫發生器(9)放置在巖心管頂部，這樣可以使得泡沫在井底生成，地面設備包括有泡沫液箱、泡沫泵和空氣壓縮機以及配套管線，泡沫泵抽吸的泡沫液(2)通過雙通道氣水龍頭(3)進入雙壁鑽杆內璧(5)和雙壁鑽杆外壁(4)的環狀空間直至鑽杆底部的泡沫發生器(7);而壓縮空氣(I)通過雙通道氣水龍頭(3)進入雙壁鑽杆的內中心通道(6)直至泡沫發生器(7);泡沫液⑵和壓縮空氣⑴在泡沫發生器(7)中充分混合而生成泡沫，生成的泡沫則可攜帶巖屑從雙壁鑽杆外壁(4)和井壁(8)之間的環狀間隙上返至地表(12)，從而完成整個鑽井衝洗液循環過程。
2.根據權利要求1所述的一種井底發泡泡沫鑽井方法，其特徵在於:所述泡沫發生器(7)的壓縮空氣入口處設有壓縮空氣單向閥(9)，泡沫發生器(7)的泡沫液入口處設有泡沫液單向閥(11)，防止壓縮空氣(I)和泡沫液(2)進入對方通道。
【文檔編號】E21B21/14GK104131796SQ201410394970
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月12日 優先權日:2014年8月12日
【發明者】孫友宏, 姜鵬飛, 郭威, 李強, 計勝利, 何裡, 吳海東, 劉玉民 申請人:吉林大學