本實用新型專利技術(shù)屬于石油勘探技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種天然氣循環(huán)回收的鉆井工藝系統(tǒng)，鉆井工藝系統(tǒng)，包括氣源、供氣選擇模塊、氣體增壓模塊、井筒、多相處理模塊和限流模塊，氣源連通供氣選擇模塊，供氣選擇模塊連通氣體增壓模塊，氣體增壓模塊連入井筒循環(huán)入口，井筒的循環(huán)出口連通多相處理模塊，多相處理模塊連通限流模塊，限流模塊分別與氣源、供氣選擇模塊連通。這種鉆井工藝系統(tǒng)具有鉆井提速、裂縫及溶洞發(fā)育地層安全鉆進和非常規(guī)油氣藏儲層保護、增產(chǎn)增效等氣體鉆井的優(yōu)點，實現(xiàn)鉆井用天然氣介質(zhì)的循環(huán)重復(fù)利用，避免了可燃氣體的非利用排放，避免了環(huán)境污染；實現(xiàn)鉆井用天然氣介質(zhì)的“就地取材”及回收，最大限度地節(jié)省了資源成本。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)屬于石油勘探
，具體涉及一種天然氣循環(huán)回收的鉆井工藝系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
欠平衡鉆井時，鉆井液循環(huán)壓力低于地層孔隙壓力，因此，在鉆井防漏、提高鉆井速度、及時發(fā)現(xiàn)油氣顯示、有效保護油氣儲層等方面具有良好的優(yōu)勢。氣體鉆井技術(shù)是鉆井過程中，采用空氣、天然氣、氮氣及尾氣等氣體作為循環(huán)介質(zhì)，使井筒循環(huán)壓力大幅低于地層孔隙壓力，實現(xiàn)了真正意義上的欠平衡。目前，氣體鉆井技術(shù)已經(jīng)成為古老地層提速、裂縫及溶洞發(fā)育地層安全鉆進和非常規(guī)油氣藏儲層保護、增產(chǎn)增效的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前，應(yīng)用的氣體鉆井技術(shù)不具備循環(huán)回收的功能，造成天然氣資源極大地浪費，難以在工廠化規(guī)模鉆完井中高效使用。另外，循環(huán)排出的多相混合物，未經(jīng)處理或處理不夠直接排放到大氣中，對空氣形成污染。因此，需要提供一種天然氣循環(huán)回收的鉆井工藝。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是克服目前應(yīng)用的氣體鉆井技術(shù)不具備循環(huán)回收的功能，提出一種天然氣循環(huán)回收的鉆井工藝，以實現(xiàn)鉆井使用的天然氣介質(zhì)的“就地取材”、循環(huán)復(fù)用和“回注回收”，最終達到降本增效目標。為此，本技術(shù)提供了一種天然氣循環(huán)回收的鉆井工藝系統(tǒng)，包括氣源、供氣選擇模塊、氣體增壓模塊、井筒、多相處理模塊和限流模塊。所述的氣源連通供氣選擇模塊，供氣選擇模塊連通氣體增壓模塊，氣體增壓模塊連入井筒循環(huán)入口，井筒的循環(huán)出口連通多相處理模塊，多相處理模塊連通限流模塊，限流模塊分別與氣源、供氣選擇模塊連通。所述的供氣選擇模塊為三岔型管路結(jié)構(gòu)，第一個岔管路連接限流模塊，該管路上設(shè)置有第一單向開關(guān)閥和第一增壓機；第二個岔管路連接氣體增壓模塊，該管路上設(shè)置有第一流量計和第二單向開關(guān)閥；第三個岔管路連接氣源，該管路上設(shè)置有第一節(jié)流閥和第三單向開關(guān)閥。所述的氣體增壓模塊由4～10臺氣體壓縮機和6～8臺氣體增壓機并聯(lián)構(gòu)成。所述的多相處理模塊為一套氣體鉆井用的旋風(fēng)分離器組。所述的限流模塊為三岔型管路結(jié)構(gòu)，第一個岔管路連接多相處理模塊，該管路上設(shè)置有第四單向開關(guān)閥和第二流量計；第二個岔管路連接供氣選擇模塊，該管路上設(shè)置有第三流量計和第五單向開關(guān)閥；第三個岔管路連接氣源，該管路上設(shè)置有第六單向開關(guān)閥、第二節(jié)流閥、第二增壓機和第七單向開關(guān)閥。本技術(shù)的有益效果：本技術(shù)提供的這種天然氣循環(huán)回收的鉆井工藝系統(tǒng)具有鉆井提速、裂縫及溶洞發(fā)育地層安全鉆進和非常規(guī)油氣藏儲層保護、增產(chǎn)增效等氣體鉆井的優(yōu)點外，還具有以下特點：1、實現(xiàn)鉆井用天然氣介質(zhì)的循環(huán)重復(fù)利用，避免了可燃氣體的非利用排放，避免了環(huán)境污染；2、實現(xiàn)鉆井用天然氣介質(zhì)的“就地取材”及回收，最大限度地節(jié)省了資源成本。附圖說明以下將結(jié)合附圖對本技術(shù)做進一步詳細說明。圖1是本技術(shù)的工藝流程示意圖；圖2是本技術(shù)的供氣選擇模塊示意圖；圖3是本技術(shù)的限流模塊示意圖。附圖標記說明：1、氣源；2、供氣選擇模塊；3、氣體增壓模塊；4、井筒；5、多相處理模塊；6、限流模塊；7、第一單向開關(guān)閥；8、第一增壓機；9、第一流量計；10、第二單向開關(guān)閥；11、第一節(jié)流閥；12、第三單向開關(guān)閥；13、第四單向開關(guān)閥；14、第二流量計；15、第三流量計；16、第五單向開關(guān)閥；17、第六單向開關(guān)閥；18、第二節(jié)流閥；19、第二增壓機；20、第七單向開關(guān)閥。具體實施方式實施例1：如圖1所示，本實施例提供一種天然氣循環(huán)回收的鉆井工藝系統(tǒng)，包括氣源1、供氣選擇模塊2、氣體增壓模塊3、井筒4、多相處理模塊5和限流模塊6，所述的氣源1連通供氣選擇模塊2，供氣選擇模塊2連通氣體增壓模塊3，氣體增壓模塊3連入井筒4循環(huán)入口，井筒4的循環(huán)出口連通多相處理模塊5，多相處理模塊5連通限流模塊6，限流模塊6分別與氣源1、供氣選擇模塊2連通。氣源提供鉆井系統(tǒng)氣源，天然氣鉆井完后將天然氣回存地方；供氣選擇模塊在開始鉆進前鉆井系統(tǒng)無天然氣時，選擇由氣源供氣；正常鉆進時，根據(jù)檢測的氣體流量進行判斷是否需要進行壓力補償：若流量達不到鉆井設(shè)計流量時，由氣源供氣補償；否則，可由鉆井系統(tǒng)循環(huán)天然氣即可。氣體增壓模塊將低壓天然氣加壓至鉆井設(shè)計壓力要求，滿足天然氣鉆井需要；多相處理模塊將從井內(nèi)循環(huán)出的固、液、氣混合物分離，分離后的固體、液、粉塵等進入廢物集中處理中心，氣體進入限流模塊。限流模塊在正常鉆進時，根據(jù)檢測的氣體流量進行判斷正確的操作。若流量超過鉆井設(shè)計流量時，適量開啟回注通道，將部分天然氣回收至氣源；停鉆時，關(guān)閉鉆井系統(tǒng)通道，將天然氣回收至氣源。通過上述過程，使得在鉆井過程中，利用鉆井系統(tǒng)氣源天然氣，作為循環(huán)介質(zhì)，使井筒循環(huán)壓力大幅低于地層孔隙壓力，實現(xiàn)真正意義上的欠平衡，同時循環(huán)的天然氣最終回存地方，既節(jié)省了資源，還能避免循環(huán)氣外放造成的空氣污染。實施例2：本實施例進一步對實施例中的供氣選擇模塊2進行說明，如圖2所示，供氣選擇模塊2為三岔型管路結(jié)構(gòu)，第一個岔管路連接限流模塊6，該管路上設(shè)置有第一單向開關(guān)閥7和第一增壓機8；第二個岔管路連接氣體增壓模塊3，該管路上設(shè)置有第一流量計9和第二單向開關(guān)閥10；第三個岔管路連接氣源1，該管路上設(shè)置有第一節(jié)流閥11和第三單向開關(guān)閥12。停鉆時，第一單向開關(guān)閥7、第二單向開關(guān)閥10、第三單向開關(guān)閥12與第一節(jié)流閥11均處于關(guān)閉狀態(tài)；開鉆時，打開第一單向開關(guān)閥7、第二單向開關(guān)閥10、第三單向開關(guān)閥12與第一節(jié)流閥11；所注天然氣達到井筒鉆進要求后，關(guān)閉第一節(jié)流閥11，啟動第一增壓機8工作；鉆進時，實時監(jiān)測第一流量計9的數(shù)值，若流量達不到鉆井設(shè)計流量時，由打開第一節(jié)流閥11利用氣源供氣補償；否則，第一節(jié)流閥11處于關(guān)閉狀態(tài)，天然氣用于鉆井系統(tǒng)；停鉆時，第一增壓機8停止工作，第一節(jié)流閥11處于關(guān)閉狀態(tài)。實施例3：本實施例進一步對實施例中的氣體增壓模塊3和多相處理模塊5進行說明，所述的氣體增壓模塊3由4～10臺氣體壓縮機和6～8臺氣體增壓機并聯(lián)構(gòu)成，氣體增壓模塊3將低壓天然氣加壓至鉆井設(shè)計壓力要求，滿足天然氣鉆井需要。多相處理模塊5為一套氣體鉆井用的旋風(fēng)分離器組，多相處理模塊5將從井內(nèi)循環(huán)出的固、液、氣混合物分離，分離后的固體、液、粉塵等進入廢物集中處理中心，氣體進入限流模塊。實施例4：本實施例進一步對實施例中的限流模塊6進行說明，如圖3所示，限流模塊6為三岔型管路結(jié)構(gòu)，第一個岔管路連接多相處理模塊5，該管路上設(shè)置有第四單向開關(guān)閥13和第二流量計14；第二個岔管路連接供氣選擇模塊2，該管路上設(shè)置有第三流量計15和第五單向開關(guān)閥16；第三個岔管路連接氣源1，該管路上設(shè)置有第六單向開關(guān)閥17、第二節(jié)流閥18、第二增壓機19和第七單向開關(guān)閥20。停鉆時，第四單向開關(guān)閥13、第五單向開關(guān)閥16、第六單向開關(guān)閥17、第七單向開關(guān)閥20與第二節(jié)流閥18均處于關(guān)閉狀態(tài)；開鉆時，依次打開第五單向開關(guān)閥16、第二增壓機19、第七單向開關(guān)閥20、第二流量計14；實時監(jiān)測第二流量計14的數(shù)值，若顯示數(shù)值超過鉆井設(shè)計要求時，打開第二節(jié)流閥18保證第三流量計15的數(shù)值滿足設(shè)計需要，開啟第二增壓機19，部分富余天然氣回注到氣源內(nèi)；否則，關(guān)閉第二節(jié)流閥18，第二增壓機19停止工作,天然氣全部用于鉆井系統(tǒng)；停鉆時，打開第二節(jié)流閥18，開啟第二增壓機19，關(guān)閉第五單向開關(guān)閥16，將天然氣回注到氣源1內(nèi)；當?shù)诙髁坑?本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種天然氣循環(huán)回收的鉆井工藝系統(tǒng)，其特征在于：包括氣源（1）、供氣選擇模塊（2）、氣體增壓模塊（3）、井筒（4）、多相處理模塊（5）和限流模塊（6），所述的氣源（1）連通供氣選擇模塊（2），供氣選擇模塊（2）連通氣體增壓模塊（3），氣體增壓模塊（3）連入井筒（4）循環(huán)入口，井筒（4）的循環(huán)出口連通多相處理模塊（5），多相處理模塊（5）連通限流模塊（6），限流模塊（6）分別與氣源（1）、供氣選擇模塊（2）連通。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種天然氣循環(huán)回收的鉆井工藝系統(tǒng)，其特征在于：包括氣源（1）、供氣選擇模塊（2）、氣體增壓模塊（3）、井筒（4）、多相處理模塊（5）和限流模塊（6），所述的氣源（1）連通供氣選擇模塊（2），供氣選擇模塊（2）連通氣體增壓模塊（3），氣體增壓模塊（3）連入井筒（4）循環(huán)入口，井筒（4）的循環(huán)出口連通多相處理模塊（5），多相處理模塊（5）連通限流模塊（6），限流模塊（6）分別與氣源（1）、供氣選擇模塊（2）連通。2.如權(quán)利要求1所述的天然氣循環(huán)回收的鉆井工藝系統(tǒng)，其特征在于：所述的供氣選擇模塊（2）為三岔型管路結(jié)構(gòu)，第一個岔管路連接限流模塊（6），該管路上設(shè)置有第一單向開關(guān)閥（7）和第一增壓機（8）；第二個岔管路連接氣體增壓模塊（3），該管路上設(shè)置有第一流量計（9）和第二單向開關(guān)閥（10）；第三個岔管路連接氣源（1），該管...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梁宏偉，李欣，張漢林，袁敏，劉克強，曲玉龍，孫亞莉，段成才，
申請(專利權(quán))人：中國石油集團川慶鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院，
類型：新型
國別省市：陜西;61
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。