本發(fā)明涉及深海油氣鉆井裝備領域，特別涉及一種注稀釋液雙密度鉆井系統(tǒng)。
背景技術：
海洋鉆井水深已經超出3000m，鉆井深度超出10000m，海洋鉆井正朝著深水、超深水方向發(fā)展。隨著海洋鉆井水深不斷加深，面臨深水鉆井難題，作業(yè)壓力窗口狹窄，井身結構復雜，帶來一系列井控問題，因此深海鉆井勘探面臨巨大挑戰(zhàn)。如在海上實施鉆采則需要動用深水浮式鉆井裝備和常規(guī)深水測試裝備，如深水半潛式平臺、隔水管系統(tǒng)，投資大，風險高。目前國內尚缺乏成熟的安全、經濟、高效的深海油氣雙密度鉆井系統(tǒng)與方案。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是克服深海油氣鉆井中存在的技術難題，提供一種安全高效、費用低廉的深海油氣鉆井系統(tǒng)，能有效解決深海油氣鉆井過程中作業(yè)壓力窗口狹窄、鉆遇淺層氣、淺層流的難題。
本發(fā)明的目的通過下述方案實現(xiàn)：
一種注稀釋液雙密度鉆井系統(tǒng)，包括鉆井平臺、稀釋液注入管線上、稀釋液注入泵、泥漿泵、泥漿池、稀釋液池、離心機組、泥漿清潔器、除氣器、振動篩、鉆井液管匯、旋轉防噴器、鉆桿、隔水管、單向閥、井口裝置、套管、鉆桿閥、井下鉆具、注入軟管、錨鏈、注入管線下部接頭、稀釋液注入管線下、注入管線懸掛裝置；其中，所述稀釋液注入管線上、注入管線懸掛裝置、和稀釋液注入管線下依次連接形成上下連接鉆井平臺和海底隔水管環(huán)空注入稀釋液的通道；所述鉆桿頂端懸掛在井架上，下端連接有井下鉆具，鉆桿穿過上述通道后伸至井底；所述稀釋液注入泵連接稀釋液注入管線、和平臺軟管一端；所述稀釋液注入管線設置在遠離隔水管處；所述振動篩、除氣器、泥漿清潔器、離心機組經所述泥漿管匯依次連接形成雙密度系統(tǒng)固控處理系統(tǒng)。
所述鉆井平臺為半潛式鉆井平臺。
所述井下鉆具采用井下動力鉆具。
所述稀釋液注入泵由常規(guī)泥漿泵組成，出入口設置有壓力和流量傳感器。
所述稀釋液注入通道由遠離隔水管的單獨管線或者隔水管輔助管線組成。
所述離心機組由一系列的高規(guī)格離心機組成。
本發(fā)明的有益效果是：1．在海底附近將稀釋液注入到隔水管環(huán)空，將環(huán)空中的泥漿密度稀釋到海水密附近，有效地控制環(huán)空和井底壓力，解決深海鉆井壓力窗口窄的難題。2．結合控壓鉆井，及早發(fā)現(xiàn)井涌，減少淺層氣、淺層流危害，提高鉆井效率和安全性。3．本系統(tǒng)對常規(guī)鉆井平臺改造較小，鉆井液循環(huán)利用，可大大降低鉆井成本。
附圖說明
圖1是本發(fā)明鉆探井眼的結構示意圖
圖中：1鉆井平臺、2稀釋液注入管線上、3稀釋液注入泵、4泥漿泵、5泥漿池、6稀釋液池、7離心機組、8泥漿清潔器、9除氣器、10振動篩、11鉆井液管匯、12旋轉防噴器、13鉆桿、14上部隔水管、15改造的隔水管單根、16井口裝置、17套管、18鉆桿閥、19井下鉆具、20單向閥、21注入軟管、22錨鏈、23注入管線下部接頭、24稀釋液注入管線下、25注入管線懸掛裝置。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。
如圖1所示，本發(fā)明主要包括鉆井平臺1、稀釋液注入管線上2、稀釋液注入泵3、泥漿泵4、泥漿池5、稀釋液池6、離心機組7、泥漿清潔器8、除氣器9、振動篩10、鉆井液管匯11、旋轉防噴器12、鉆桿13、上部隔水管14、改造的隔水管單根15、井口裝置16、套管17、鉆桿閥18、井下鉆具19、單向閥20、注入軟管21、錨鏈22、注入管線下部接頭23、稀釋液注入管線下24、注入管線懸掛裝置25。
鉆井平臺1為半潛式鉆井平臺，井下鉆具19采用井下動力鉆具，隔水管14采用常規(guī)英寸的隔水管，依次連接形成上下連接鉆井平臺1和海底井口裝置16的通道；將下端連接有井下鉆具19的鉆桿13穿過上述通道后下放至井底；稀釋液注入管線下24、注入管線下部接頭23、注入軟管21與單向閥20依次連接形成稀釋液注入到隔水管底部的通道；稀釋液注入泵3由一臺或多臺常規(guī)的平臺泥漿泵組成，出入口設置有壓力和流量傳感器實時監(jiān)測泵進出口壓力與流量參數(shù)；稀釋液注入管線下24由下放到海底的錨鏈22固定；常規(guī)密度的鉆井液通過泥漿泵泵入到鉆桿，到達井底，通過井底環(huán)空上返到隔水管底部，與注入軟管21注入的稀釋液混合，混合后的泥漿密度降低到海水密度附近，混合泥漿通過隔水管環(huán)空，達到鉆井平臺1，通過鉆井液管匯11，依次通過振動篩10、除氣器9、泥漿清潔器8常規(guī)泥漿固控系統(tǒng)處理凈化再進入離心機組分離成高密度的鉆井液和低密度的鉆井液，高密度的鉆井液進入泥漿池、低密度的鉆井液進入稀釋液池。
實施例：
鉆井平臺1航行至鉆位，采用動力定位系統(tǒng)定位，使用噴射鉆井方式鉆進，安裝導管，安裝井口裝置16，從鉆井平臺1上下放安裝上部隔水管14、改造的隔水管單根15，形成上下連接鉆井平臺1和海底井口部件16的隔水管通道；利用井架將攜帶井下鉆具19的鉆桿13經上述隔水管通道下放至井底，鉆井液從鉆桿13中空流下，驅動井下鉆具19鉆進井眼，鉆井液攜帶鉆屑通過井筒環(huán)空進入隔水管；稀釋液通過稀釋液泵注入稀釋液注入管線上2、稀釋液注入管線下24進入底部隔水管環(huán)空，稀釋隔水管環(huán)空泥漿接近海水密度；隔水管環(huán)空泥漿上返至井口，通過振動篩10、除氣器9、泥漿清潔器8常規(guī)泥漿固控系統(tǒng)處理凈化再進入離心機組7分離成高密度的鉆井液和低密度的鉆井液，高密度的鉆井液進入泥漿池、低密度的鉆井液進入稀釋液池，實現(xiàn)鉆井液循環(huán)，每鉆完一井段下入相應尺寸套管17。
鉆井過程中，可根據地層鉆井條件調整稀釋液注入泵3注入速率，實現(xiàn)對稀釋液注入量控制，當井底壓力過大時，通過調節(jié)稀釋液注入泵3注入速率，降低隔水管環(huán)空泥漿密度，從而降低井底壓力；當井底壓力過低時，通過調節(jié)稀釋液注入泵3注入速率，提高隔水管環(huán)空泥漿密度，從而提高井底壓力，實現(xiàn)井底壓力的動態(tài)控制。
綜上所述，本發(fā)明通過調節(jié)稀釋液注入泵速率，有效地控制環(huán)空和井底壓力，解決深海鉆井壓力窗口窄的難題；結合控壓鉆井及早發(fā)現(xiàn)井涌，減少淺層氣、淺層流危害，提高鉆井效率和安全性；此外，本系統(tǒng)對常規(guī)鉆井平臺改造較小，鉆井液循環(huán)利用，可大大降低鉆井成本。