一種新型控制壓力鉆井系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型控制壓力鉆井系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]控制井底壓力或者井內(nèi)鉆井液的環(huán)空壓力的方法一般有兩種，一種是增加或減少鉆井液的重力，根據(jù)地層壓力的井壁的穩(wěn)定條件來調(diào)節(jié)鉆井液的重力，但是這種控制方式浪費時間、增加成本，而且當停止鉆井液循環(huán)時，作業(yè)的油井就會存在超平衡狀態(tài)；另一種是控制摩擦壓力，較高的鉆井液循環(huán)速度會產(chǎn)生較高的環(huán)空摩擦壓力，同時會在井底產(chǎn)生較高的壓力，鉆井泵轉(zhuǎn)速的變化會引起井底壓力的迅速變化，但是當鉆井液循環(huán)停止時壓力控制便會失效?，F(xiàn)在大約有一半的海上油藏用常規(guī)的鉆井工具和方法正在進行不經(jīng)濟的鉆井，當孔隙壓力降低時鉆井液、差壓卡鉆、低滲透率、以過度套管程序為條件的小孔裂縫壓力余量、無隔水管而鉆上部井眼時造成的淺地層損害、花費在循環(huán)出氣體和井涌等問題上的處理時間、用較大的生產(chǎn)管柱而未能達到地質(zhì)目的等。隨著以上兩種欠平衡鉆井技術(shù)在海上鉆井作業(yè)中出現(xiàn)的難以解決的問題，如鉆井過程中產(chǎn)生的碳氫化合物的處理、欠平衡鉆井技術(shù)中使用的專有設(shè)備對鉆機空間和人員的限制，以及在某些情況下受調(diào)節(jié)工況的限制等，因此，研制出一個能夠解決上述問題的新的控壓方法極為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)以上技術(shù)問題，本實用新型提供一種控制迅速、穩(wěn)定的新型控制壓力鉆井系統(tǒng)，其特征在于:包括鉆井泵、開關(guān)、鉆桿、壓縮空氣管件、旋轉(zhuǎn)控制裝置、環(huán)形防噴器、防噴器、減壓閥、閘閥、氣控閥、液流管匯、地面分離組件、振動篩、鉆井液池、離心機、鉆機井眼控制管匯、自動壓力控制系統(tǒng)、命令中心和試驗泵裝置，所述鉆桿上從上至下依次設(shè)有旋轉(zhuǎn)控制裝置、環(huán)形防噴器、防噴器，所述鉆井泵通過開關(guān)與旋轉(zhuǎn)控制裝置連接，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置通過液流管匯與振動篩連接，所述旋轉(zhuǎn)裝置通過氣控閥、壓縮空氣管件與鉆桿反饋連接，所述防噴器的后端通過閘閥和減壓閥與振動篩連接，所述防噴器的后端還通過氣控閥、鉆機井眼控制管匯、離心機與振動篩連接，所述振動篩的一端與地面分離組件連接，所述振動篩的另一端與鉆井液池連接，所述鉆井泵與鉆井液池連接，所述自動壓力控制系統(tǒng)、命令中心和試驗泵裝置安裝在一起，所述氣控閥、開關(guān)通過信號和控制管線分別與自動壓力控制系統(tǒng)、命令中心和試驗泵裝置連接。
[0004]本實用新型的有益效果為:本實用新型使用了一套封閉系統(tǒng)，當鉆井泵減速使得鉆井液流量減少時，鉆井液返回系統(tǒng)的鉆井液壓力不足，這時可以通過自動壓力控制系統(tǒng)控制氣控閥來對壓力進行補償，以提供鉆進能力和在保持適當環(huán)空壓力剖面的情況下能連續(xù)接鉆桿，阻止了鉆井液流入地層造成對地層的傷害，井內(nèi)的模擬控制連續(xù)不斷地送出新的壓力校正信號，并通過自動控制壓力系統(tǒng)調(diào)節(jié)并保持所需的壓力，取得更精確的井眼壓力控制、保持和返回鉆井液的導流，較少中斷鉆井過程；鉆井液壓力通過旋轉(zhuǎn)控制裝置和節(jié)流管匯，被保持在鉆井泵出口和節(jié)流閥之間，此時旋轉(zhuǎn)控制裝置允許管柱和全部鉆柱旋轉(zhuǎn)，使得立管、鉆桿和鉆柱能連續(xù)工作；在下套管后鉆井時，靜態(tài)的鉆井液重力、環(huán)空摩擦壓力和節(jié)流閥背壓的曲線是相對穩(wěn)定的，當接鉆桿時本實用新型能夠提供的需要的壓力值，避免了鉆井泵因接鉆桿而停泵的情況，也維持了環(huán)空系統(tǒng)所需的壓力值。
【附圖說明】
[0005]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0006]根據(jù)圖1所示，對本實用新型進行進一步說明:
[0007]如圖1，鉆井泵-1、開關(guān)-2、鉆桿-3、壓縮空氣管件_4、旋轉(zhuǎn)控制裝置-5、環(huán)形防噴器_6、防噴器_7、減壓閥-8、閘閥-9、氣控閥-10、液流管匯-11、地面分離組件-12、振動篩-13、鉆井液池-14、離心機-15、鉆機井眼控制管匯-16、自動壓力控制系統(tǒng)-17、命令中心和試驗泵裝置-18。
[0008]實施例1
[0009]本實用新型包括鉆井泵1、開關(guān)2、鉆桿3、壓縮空氣管件4、旋轉(zhuǎn)控制裝置5、環(huán)形防噴器6、防噴器7、減壓閥8、閘閥9、氣控閥10、液流管匯11、地面分離組件12、振動篩13、鉆井液池14、離心機15、鉆機井眼控制管匯16、自動壓力控制系統(tǒng)17、命令中心和試驗泵裝置18，將旋轉(zhuǎn)控制裝置5、環(huán)形防噴器6、防噴器7從上至下依次安裝在鉆桿3上，將鉆井泵I的一端與鉆井液池14連接在一起，另一端通過開關(guān)2與旋轉(zhuǎn)控制裝置5連接，然后將旋轉(zhuǎn)控制裝置5通過液流管匯11與振動篩13連接，再將旋轉(zhuǎn)裝置通過氣控閥10、壓縮空氣管件4與鉆桿3反饋連接，然后將防噴器7的后端分為兩個并聯(lián)的管路，一個管路是通過閘閥9和減壓閥8與振動篩13連接，另一個管路是通過氣控閥10、鉆機井眼控制管匯16、離心機15與振動篩13連接，再將振動篩13的一端與地面分離組件12連接，另一端與鉆井液池14連接，最后將自動壓力控制系統(tǒng)17、命令中心和試驗泵裝置18安裝在一起，將氣控閥10、開關(guān)2通過信號和控制管線分別與自動壓力控制系統(tǒng)17、命令中心和試驗泵裝置18連接。
[0010]實施例2
[0011]使用時，通過自動壓力控制系統(tǒng)17、命令中心和試驗泵裝置18對氣控閥10、開關(guān)2進行控制，鉆井泵I將鉆井液池14中的鉆井液泵入鉆桿3中，然后經(jīng)過旋轉(zhuǎn)控制裝置5后從環(huán)形防噴器6、防噴器7流出，鉆井液中的氣體在經(jīng)過旋轉(zhuǎn)控制裝置5時通過氣控閥10、壓縮空氣管件4回流到鉆桿3中，對鉆桿3中的壓力進行補償，從防噴器7流出的鉆井液中的大部分氣體經(jīng)過閘閥9和減壓閥8的調(diào)節(jié)后進入振動篩13，鉆井液經(jīng)過氣控閥10、鉆機井眼控制管匯16、通過離心機15將鉆井液進行固液分離后將沉渣輸入振動篩13，通過振動篩13的振動后對固氣進行分離，分離后的氣體進入地面分離組件12進行進一步分離處理，固體則倒入鉆井液池14中重復利用。
[0012]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種新型控制壓力鉆井系統(tǒng)，其特征在于:包括鉆井泵、開關(guān)、鉆桿、壓縮空氣管件、旋轉(zhuǎn)控制裝置、環(huán)形防噴器、防噴器、減壓閥、閘閥、氣控閥、液流管匯、地面分離組件、振動篩、鉆井液池、離心機、鉆機井眼控制管匯、自動壓力控制系統(tǒng)、命令中心和試驗泵裝置，所述鉆桿上從上至下依次設(shè)有旋轉(zhuǎn)控制裝置、環(huán)形防噴器、防噴器，所述鉆井泵通過開關(guān)與旋轉(zhuǎn)控制裝置連接，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置通過液流管匯與振動篩連接，所述旋轉(zhuǎn)裝置通過氣控閥、壓縮空氣管件與鉆桿反饋連接，所述防噴器的后端通過閘閥和減壓閥與振動篩連接，所述防噴器的后端還通過氣控閥、鉆機井眼控制管匯、離心機與振動篩連接，所述振動篩的一端與地面分離組件連接，所述振動篩的另一端與鉆井液池連接，所述鉆井泵與鉆井液池連接，所述自動壓力控制系統(tǒng)、命令中心和試驗泵裝置安裝在一起，所述氣控閥、開關(guān)通過信號和控制管線分別與自動壓力控制系統(tǒng)、命令中心和試驗泵裝置連接。
【專利摘要】本實用新型提供一種控制迅速、穩(wěn)定的新型控制壓力鉆井系統(tǒng)，包括鉆井泵、開關(guān)、鉆桿、壓縮空氣管件、旋轉(zhuǎn)控制裝置等，所述鉆桿上從上至下依次設(shè)有旋轉(zhuǎn)控制裝置、環(huán)形防噴器、防噴器，所述鉆井泵通過開關(guān)與旋轉(zhuǎn)控制裝置連接，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置通過液流管匯與振動篩連接，所述旋轉(zhuǎn)裝置通過氣控閥、壓縮空氣管件與鉆桿反饋連接。本實用新型使用了一套封閉系統(tǒng)，當鉆井泵減速使得鉆井液流量減少時，鉆井液返回系統(tǒng)的鉆井液壓力不足，這時可以通過自動壓力控制系統(tǒng)控制氣控閥來對壓力進行補償，以提供鉆進能力和在保持適當環(huán)空壓力剖面的情況下能連續(xù)接鉆桿，阻止了鉆井液流入地層造成對地層的傷害。
【IPC分類】E21B21-08, E21B21-06
【公開號】CN204492714
【申請?zhí)枴緾N201420820897
【發(fā)明人】王冠
【申請人】華能高科(天津)油氣能源工程開發(fā)有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2014年12月23日