海域水平井钻井连续循环短节结构设计与分析.pdfVIP

第52卷第2期钻探工程Vol.52No.2

2025年3月DrillingEngineeringMar.2025：117-124

海域水平井钻井连续循环短节结构设计与分析

1，21，2，3*1，21，21，21，21，2

崔淑英，陈晓君，陈根龙，田英英，赵明，张欣，韩泽龙

（1.中国地质科学院勘探技术研究所，河北廊坊065000；2.自然资源部定向钻井工程技术创新中心，河北廊坊065000；

3.中国地质大学（北京），北京100083）

摘要：连续循环短节可在停钻时保持钻井液连续循环，实现连续循环钻井，有效解决井底沉渣、井底压力波动等问

题，尤其适合海域油气水平井钻井工程。本文设计了一种连续循环短节，介绍了短节结构及工作原理，并对极限工

况下的短节本体强度进行了受力分析和结构优化设计，优选了本体安全系数大于1.2的旁通阀侧开孔；对旁通阀进

行了有限元受力分析，从应力分布和密封比压两方面综合分析，得到了密封副半锥角和阀芯板厚度变化对旁通阀

受力和密封效果的影响规律，优选出了密封副半锥角α=30°和阀芯板厚度δ=8mm，并对优选结构参数的连续循

环短节进行了旁通阀密封测试和本体强度测试，证明短节强度和密封性能均满足极限内压力35MPa和极限拉力

3503kN的实际使用需求。

关键词：连续循环钻井；连续循环短节；旁通阀；密封；受力分析；水平井钻井

中图分类号：TE921；P634文献标识码：A文章编号：2096-9686（2025）02-0117-08

Designandanalysisofcontinuouscirculationvalveforhorizontal

drillinginmarineareas

CUIShuying1,2，CHENXiaojun1,2，3*，CHENGenlong1,2，TIANYingying1,2，

ZHAOMing1,2，ZHANGXin1,2，HANZelong1,2

(1.InstituteofExplorationTechniques,CAGS,LangfangHebei065000,China；2.TechnologyInnovationCenter

forDirectionalDrillingEngineering,MNR，LangfangHebei065000,China；3.ChinaUniversityofGeosciences

(Beijing),Beijing100083，China)

Abstract：Thecontinuouscirculationvalvecanmaintainthecirculationofdrillingfluidwhendrillingisstopped，which

caneffectivelysolvethesedimentatthebottomoftheholeandthefluctuationofpressureatthebottomofthehole，

esp