井口旋轉換向進出鉆進液及防噴一體式石油鉆井系統，包括鉆井井架、鉆井液進液罐、鉆井液加壓泵、鉆井液回收泵、鉆井液回收罐、井口旋轉換向防噴一體化裝置、鉆桿組件、地層密封筒和鉆頭；鉆井井架、鉆井液進液罐、鉆井液加壓泵、鉆井液回收泵和鉆井液回收罐均固定在地層表面，鉆井井架上設置有動力驅動機構；鉆井井架的正下方的地層內由鉆桿組件和鉆頭鉆有井眼，鉆桿組件和鉆頭設置在井眼內，鉆桿組件包括若干個結構相同且從上至下依次連接的鉆桿單元。本發明能夠依靠鉆井液回收泵與鉆井液加壓泵的作用，使鉆井液在鉆桿組件的內部完成輸入和輸出，避免鉆井液大量流失，同時循環利用鉆井液，降低鉆井成本。

技術領域

本發明屬于石油鉆采技術領域，尤其涉及一種井口旋轉換向進出鉆進液及防噴一體式石油鉆井系統。

背景技術

鉆井液密度窗口狹窄，容易引起井壁失穩、漏失性儲層損害和其它鉆井復雜情況的發生，嚴重制約著油氣資源的開發速度和經濟效益。

鉆井液密度窗口狹窄導致的問題給實際施工帶來了很大的難度和風險（密度窗口是指鉆井液的密度范圍，窄密度窗口就是鉆某一地層過程中，鉆井液可以選擇的密度范圍很小，這種情況易發生鉆井復雜情況，鉆井液密度超出此范圍造成井漏，低于此范圍造成井壁坍塌掉塊）。影響到鉆井液密度窗口的因素主要有以下三個方面，一是地層特征，主要與地質條件有關，二是工程設計，工程設計的不合理也會增加鉆井難度形成窄密度窗口，三是鉆井作業，例如起下鉆速度過快引起較大的抽吸和激動壓力，鉆井液環空反速過大井眼裸露時間過長等。因此，需要擴展鉆井液密度窗口，降低環空壓耗，精確控制循環壓耗才能進行正常鉆井。另外，現有的井口防噴器也是單獨設置的，井口防噴器的結構也較為復雜。針對這種高滲地層的鉆井過程，為了實現鉆井液的進出都在鉆桿內部，盡量減少鉆井液與地層的接觸，增大鉆井液的窗口密度。

發明內容

本發明提供了一種井口旋轉換向進出鉆進液及防噴一體式石油鉆井系統，可依靠鉆井液回收泵與鉆井液加壓泵的作用，使鉆井液在鉆桿組件的內部完成輸入和輸出，避免鉆井液大量流失，提高巖屑的返排能力，同時循環利用鉆井液，降低鉆井成本，并設計一種井口旋轉換向防噴一體化裝置，根據鉆井液之間的液壓差增進鉆頭的鉆速，對鉆井起到促進作用。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案： 井口旋轉換向進出鉆進液及防噴一體式石油鉆井系統，包括鉆井井架、鉆井液進液罐、鉆井液加壓泵、鉆井液回收泵、鉆井液回收罐、井口旋轉換向防噴一體化裝置、鉆桿組件、地層密封筒和鉆頭；

鉆井井架、鉆井液進液罐、鉆井液加壓泵、鉆井液回收泵和鉆井液回收罐均固定在地層表面，鉆井井架上設置有動力驅動機構；鉆井井架的正下方的地層內由鉆桿組件和鉆頭鉆有井眼，鉆桿組件和鉆頭設置在井眼內，鉆桿組件包括若干個結構相同且從上至下依次連接的鉆桿單元；

井口旋轉換向防噴一體化裝置包括井口旋轉密封換向機構和位于井口旋轉密封換向機構下方的井口防噴器，井口防噴器頂部設置有旋轉支撐機構，井口旋轉密封換向機構底部固定連接有一節沿垂直方向設置的鉆桿單元，井口旋轉密封換向機構底部轉動連接在旋轉支撐機構上，鉆桿單元伸入在旋轉支撐機構和井口防噴器內部，鉆桿單元下端伸出井口防噴器；井口旋轉密封換向機構的內部和鉆桿單元內部沿軸線方向設置有隔板，井口防噴器固定安裝在井眼的井口處，井口旋轉密封換向機構的上端通過傳動桿組件與動力輸出端傳動連接，鉆桿單元呈圓筒狀，鉆桿單元的下端向下同軸向設置有連接凸頭，鉆桿單元的上端設置有連接凹槽，鉆桿單元的連接凸頭螺紋連接在相鄰鉆桿單元的連接凹槽內；

隔板在每節鉆桿單元的內部豎向設置一塊，每塊隔板的前后兩側邊均與鉆桿單元的內壁密封接觸，隔板通過隔板固定組件固定在鉆桿單元內，上下相鄰兩塊隔板之間通過隔板連接組件連接，隔板將鉆桿單元及井口旋轉密封換向機構的內部分隔為兩個獨立的通道，位于左側的通道為鉆井液輸出通道，位于右側的通道為鉆井液輸入通道；