本發(fā)明涉及石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種鉆井施工過程中的雙層連續(xù)管堵漏裝置及鉆井堵漏工藝，以及該雙層連續(xù)管堵漏裝置中的雙通道混合噴頭。

背景技術(shù)：

井漏主要是由鉆井液液柱壓力大于地層孔隙壓力或破裂壓力造成，是鉆井過程中普遍存在的問題，可能造成井塌、卡鉆、井噴等其它井下復(fù)雜情況和重大事故，對鉆井工作危害極大。

造成井漏的主要原因有以下幾點(diǎn)，第一、地層因素，包括天然裂縫、溶洞、高滲透低壓地層。第二、鉆井工藝措施不當(dāng)引起的漏失，主要發(fā)生在上部地層環(huán)空堵塞，造成環(huán)空憋壓引起漏失；開泵過猛、下鉆速度過快、加重過猛造成井漏。第三、井身結(jié)構(gòu)不合理，中間套管下深不夠或不下中間套管致使高低壓地層處于同一裸眼井段，造成井漏。

出現(xiàn)井漏后，需要及時堵漏，處理井漏有多種方法，ab堵漏劑具有混合瞬間凝固，不混合不凝固的特性，是一種較好的堵漏選擇，但是現(xiàn)有的方法并不適合采用ab堵漏劑堵漏。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明首先要解決的技術(shù)問題是提供一種兩種液體在管道內(nèi)相互隔離，在噴出后實(shí)現(xiàn)混合的雙通道混合噴頭。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：雙通道混合噴頭，包括管體和螺紋連接于管體上下兩端的上連接帽和下連接帽，上連接帽的頂部呈開口狀，上連接帽內(nèi)側(cè)設(shè)置密封圈ⅰ，上連接帽和管體之間形成上環(huán)腔；下連接帽底部呈開口狀，下連接帽和管體之間設(shè)置下環(huán)腔，下環(huán)腔處設(shè)置保持下連接帽和管體密封的密封圈ⅱ；

管體內(nèi)設(shè)置內(nèi)通道，內(nèi)通道的入口端內(nèi)壁設(shè)置密封圈ⅲ，密封圈ⅲ的內(nèi)直徑大于內(nèi)通道的直徑，內(nèi)通道的出口處為內(nèi)噴嘴；內(nèi)通道的外側(cè)性設(shè)置至少一條外通道，各條外通道的入口分別與上環(huán)腔連通，各條外通道的出口分別與下環(huán)腔連通；下連接帽上設(shè)置至少一個外噴嘴，外噴嘴的入口與下環(huán)腔連通，內(nèi)噴嘴和外噴嘴的噴射方向交匯于同一點(diǎn)。

進(jìn)一步的是：所述外噴嘴為多個，外噴嘴在下連接帽呈軸對稱布置，內(nèi)噴嘴和各個外噴嘴的噴射交匯點(diǎn)位于內(nèi)噴嘴的軸線處。

進(jìn)一步的是：所述內(nèi)噴嘴的噴射方向和外噴嘴的噴射方向的夾角為α，α為10°，內(nèi)噴嘴和外噴嘴的噴射交匯點(diǎn)與外噴嘴的距離為200mm。

本發(fā)明還提供一種雙層連續(xù)管堵漏裝置，解決現(xiàn)有單通道泵入堵漏劑裝置不能將ab堵漏劑輸送至井底漏失段進(jìn)行混合，來實(shí)現(xiàn)鉆井堵漏的問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：雙層連續(xù)管堵漏裝置，包括a堵漏劑藥品倉、b堵漏劑藥品倉、雙層連續(xù)管和上述任意一種雙通道混合噴頭，所述雙層連續(xù)管內(nèi)設(shè)置相互獨(dú)立的內(nèi)連續(xù)管和外連續(xù)管，雙層連續(xù)管的入口端其中一個連續(xù)管通過a劑定量泵與a堵漏劑藥品倉連接，另一個連續(xù)管通過b劑定量泵與b堵漏劑藥品倉連接；

雙層連續(xù)管的出口端與雙通道混合噴頭相連，內(nèi)連續(xù)管和內(nèi)通道相連，外連續(xù)管和外通道相連，其中：內(nèi)連續(xù)管的出口端插入雙層連續(xù)管的內(nèi)通道，通過密封圈ⅲ使外連續(xù)管與內(nèi)通道保持隔離；外連續(xù)管的出口端卡入上連接帽，通過密封圈ⅰ使外連續(xù)管與外界保持封閉，外連續(xù)管與上環(huán)腔連通。

進(jìn)一步的是：雙層連續(xù)管堵漏裝置還包括盤管架，盤管架的旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)相連，所述雙層連續(xù)管盤繞于盤管架上。

進(jìn)一步的是：所述a堵漏劑藥品倉和a劑定量泵、b堵漏劑藥品倉和b劑定量泵均安裝于藥劑撬上。

進(jìn)一步的是：所述a劑定量泵的出口連接三通，一個支管連接至雙層連續(xù)管，另一個支管返回至a堵漏劑藥品倉，兩個支管上分別設(shè)置閥門；所述b劑定量泵的出口連接三通，一個支管連接至雙層連續(xù)管，另一個支管返回至b堵漏劑藥品倉，兩個支管上分別設(shè)置閥門。

本發(fā)明還提供一種通過上述雙層連續(xù)管堵漏裝置實(shí)施的鉆井堵漏工藝，包括以下步驟：

s1、保持a劑定量泵和b劑定量泵分別與雙層連續(xù)管的入口連接，保持雙層連續(xù)管的出口與雙通道混合噴頭相連；

s2、通過鉆臺上的注入頭將雙層連續(xù)管和雙通道混合噴頭下入井內(nèi)漏層的最低處；

s3、同時開啟a劑定量泵和b劑定量泵，按比例泵入a堵漏劑和b堵漏劑，同時上提雙層連續(xù)管。

進(jìn)一步的是：所述雙層連續(xù)管盤繞于盤管架上，盤管架的旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)相連；雙層連續(xù)管、雙通道混合噴頭的下入井內(nèi)以及向上提升均通過控制電機(jī)實(shí)施。

本發(fā)明的有益效果是：雙通道混合噴頭可實(shí)現(xiàn)兩種液體在管道內(nèi)相互隔離輸送，在噴出后匯集于是同一點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)混合，并且螺紋連接于管體兩端的上連接帽和下連接帽不僅易于拆裝，而且完全不影響內(nèi)通道和外通道的通暢。

雙層連續(xù)管堵漏裝置可將ab堵漏劑輸送至井底漏失段進(jìn)行混合，來實(shí)現(xiàn)鉆井堵漏，ab堵漏劑輸送過程中互不干涉，在雙通道混合噴頭外混合，避免ab堵漏劑混合凝固堵塞內(nèi)噴嘴和外噴嘴。

鉆井堵漏工藝能直接將ab堵漏劑順利準(zhǔn)確地送入井內(nèi)漏層位置，ab堵漏劑在井內(nèi)漏層位置混合，瞬間凝固堵漏，堵漏效果好；在ab堵漏劑凝固堵漏的同時將雙層連續(xù)管向上提升，可防止雙通道混合噴頭和雙層連續(xù)管被凝固于井內(nèi)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明雙通道混合噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明雙層連續(xù)管堵漏裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中零部件、部位及編號：管體10、上連接帽11、下連接帽12、密封圈ⅰ13、上環(huán)腔14、下環(huán)腔15、密封圈ⅱ16、內(nèi)通道17、密封圈ⅲ18、內(nèi)噴嘴19、外通道20、外噴嘴21、a堵漏劑藥品倉3、a劑定量泵31、b堵漏劑藥品倉4、b劑定量泵41、雙層連續(xù)管5、內(nèi)連續(xù)管51、外連續(xù)管52、盤管架6、電機(jī)61、藥劑撬7、鉆臺81、注入頭82、井架83、井筒84。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本發(fā)明雙通道混合噴頭，包括管體10和螺紋連接于管體10上下兩端的上連接帽11和下連接帽12，上連接帽11的頂部呈開口狀，開口用于連接雙層連續(xù)管5的內(nèi)連續(xù)管51和外連續(xù)管52。上連接帽11內(nèi)側(cè)設(shè)置密封圈ⅰ13，當(dāng)外連續(xù)管52裝入上連接帽11，旋緊上連接帽11，密封圈ⅰ13用于保證上連接帽11和外連續(xù)管52之間的密閉。上連接帽11和管體10之間形成上環(huán)腔14，外連續(xù)管52的出口端與上環(huán)腔連通。下連接帽12底部呈開口狀，開口用于內(nèi)噴嘴19的噴出，下連接帽12和管體10之間設(shè)置下環(huán)腔15，下環(huán)腔15處設(shè)置保持下連接帽12和管體10密封的密封圈ⅱ16。

管體10內(nèi)設(shè)置內(nèi)通道17，內(nèi)通道17位于管體的中心處，內(nèi)通道17的入口端內(nèi)壁設(shè)置密封圈ⅲ18，密封圈ⅲ18的內(nèi)直徑大于內(nèi)通道17的直徑，當(dāng)雙層連續(xù)管5的內(nèi)連續(xù)管51插入內(nèi)通道17，密封圈ⅲ18用以保證內(nèi)連續(xù)管51和管體10之間的密閉。內(nèi)通道17的出口處為內(nèi)噴嘴19，內(nèi)噴嘴19的噴射方向與管體10的軸向一致。

內(nèi)通道17的外側(cè)性設(shè)置至少一條外通道20，外通道20最好與沿內(nèi)通道17周緣均勻布置，各條外通道20的入口分別與上環(huán)腔14連通，各條外通道20的出口分別與下環(huán)腔15連通。由于外通道20的出入口分別為下環(huán)腔15和上環(huán)腔14，可保證上連接帽11和下連接帽12在任意的旋緊程度下，均可保證內(nèi)通道17的通暢。下連接帽12上設(shè)置至少一個外噴嘴21，外噴嘴21為多個，外噴嘴21在下連接帽12呈軸對稱布置，可以相互平衡，內(nèi)噴嘴19和各個外噴嘴21的噴射交匯點(diǎn)位于內(nèi)噴嘴19的軸線處，外噴嘴21的入口與下環(huán)腔15連通，內(nèi)噴嘴19和外噴嘴21的噴射方向交匯于同一點(diǎn)。內(nèi)噴嘴19的噴射方向和外噴嘴21的噴射方向的夾角為α，α優(yōu)選為10°，此時內(nèi)噴嘴19和外噴嘴21的噴射交匯點(diǎn)與外噴嘴21的距離為200mm。

如圖2所示，本發(fā)明雙層連續(xù)管堵漏裝置，包括a堵漏劑藥品倉3、b堵漏劑藥品倉4、雙層連續(xù)管5和上述雙通道混合噴頭，雙層連續(xù)管5內(nèi)設(shè)置有相互獨(dú)立的內(nèi)連續(xù)管51和外連續(xù)管52，雙層連續(xù)管5的入口端其中一個連續(xù)管通過a劑定量泵31與a堵漏劑藥品倉3連接，另一個連續(xù)管通過b劑定量泵41與b堵漏劑藥品倉4連接。a堵漏劑藥品倉3和a劑定量泵31、b堵漏劑藥品倉4和b劑定量泵41均安裝于藥劑撬7上。

雙層連續(xù)管5的出口端與雙通道混合噴頭相連，如圖1所示。雙層連續(xù)管5與與雙通道混合噴頭相連后，內(nèi)連續(xù)管51和內(nèi)通道17相連，外連續(xù)管52和外通道20相連。其中：內(nèi)連續(xù)管51的出口端插入雙層連續(xù)管5的內(nèi)通道17，通過密封圈ⅲ18使外連續(xù)管52與內(nèi)通道17保持隔離；外連續(xù)管52的出口端卡入上連接帽11，通過密封圈ⅰ13使外連續(xù)管52與外界保持封閉，外連續(xù)管52與上環(huán)腔14連通。

為了實(shí)現(xiàn)便于收納雙層連續(xù)管5，雙層連續(xù)管5堵漏裝置還包括盤管架6，盤管架6的旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)61相連，雙層連續(xù)管5盤繞于盤管架6上。并且，雙層連續(xù)管5的入口端連接于盤管架6的中心處。

由于ab堵漏劑具有混合瞬間凝固的特性，為保證ab堵漏劑噴出劑量的準(zhǔn)確，a劑定量泵31的出口連接三通，一個支管連接至雙層連續(xù)管5，另一個支管返回至a堵漏劑藥品倉3，兩個支管上分別設(shè)置閥門。b劑定量泵41的出口連接三通，一個支管連接至雙層連續(xù)管5，另一個支管返回至b堵漏劑藥品倉4，兩個支管上分別設(shè)置閥門。這樣多余的劑量可以返回藥劑倉，便于控制ab堵漏劑噴出劑量。

本發(fā)明鉆井堵漏工藝，通過上述雙層連續(xù)管堵漏裝置來實(shí)施，參見圖2，包括以下步驟：

s1、保持a劑定量泵31和b劑定量泵41分別與雙層連續(xù)管5的入口連接，保持雙層連續(xù)管5的出口與雙通道混合噴頭相連。

s2、通過鉆臺81上的注入頭82將雙層連續(xù)管5和雙通道混合噴頭下入井內(nèi)漏層的最低處。由于在堵漏過程中，需要向上提拉雙層連續(xù)管5，所以需要將雙通道混合噴頭下入井內(nèi)漏層的最低處。

s3、同時開啟a劑定量泵31和b劑定量泵41，按比例泵入a堵漏劑和b堵漏劑，a堵漏劑和b堵漏劑在雙通道混合噴頭的噴射下，在噴射交匯點(diǎn)混合?；旌虾蟮腶堵漏劑和b堵漏劑瞬間在井內(nèi)漏層凝固，達(dá)到堵漏的目的。為避免雙通道混合噴頭被固化在井筒84內(nèi)，在藥劑凝固堵漏的同時向上提拉雙層連續(xù)管5，以保證不被凝固后的藥劑堵塞內(nèi)噴嘴19和外噴嘴21，也避免將雙通道混合噴頭凝固于在井筒84內(nèi)。

為了便于向上提拉雙層連續(xù)管5，以及將雙通道混合噴頭下入井筒84，雙層連續(xù)管5盤繞于盤管架6上，盤管架6的旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)61相連；雙層連續(xù)管5、雙通道混合噴頭的下入井內(nèi)以及向上提升均通過控制電機(jī)61實(shí)施。