专利名称：高压油气井钻井多级节流装置的制作方法
技术领域：
一种高压油气井钻井多级节流装置，用于对油气井井内压力的控制，属于石油、地质和矿产行业钻探高压油气井时用于对井内压力的控制装备制造技术领域。
现有技术现有技术在钻开油气层时，钻井液柱静压力与地层流体压力之间要保持平衡，这种平衡如被破坏就可能在钻井过程中造成事故，具体有这样几种液柱压力高于地层流体压力的称为过平衡钻井，这种工艺可能会使结构松散的地层发生裂缝，造成钻井液侵入裂缝堵塞地层孔隙通道，甚至于严重污染地层，结果有可能导致产量的大大降低或者没有油气的产出；钻井液柱压力低于地层压力的称为欠平衡钻井，其地层流体会涌入井筒形成井涌，井涌会降低钻井液比重，从而降低钻井液柱压力，如果状态进一步发展，就有可能导致地层流体经由井眼喷向地面而发生井喷；为了防止井喷的发生，在钻开油气层，实施对井内流体压力控制时都要采用节流装置，如现有的防喷器或者单级节流管汇；现有的防喷设备安装在井口，它能关闭井口，但关井后流体会继续流入井筒使井筒内压力上升，当发生气体入浸时，涌入井内的流体会越来越多，井筒就难以控制，这时就必须采用节流压井装置将气浸后的钻井液从井内替换出来，代之以能平衡地层压力的新的经改变密度的钻井液，以阻止地层流体涌入井筒，这种作业就是在钻井工程中的压井作业；由此可见，在压井作业过程中，节流阀本身控制井内回压的能力及可靠性，就成为压力控制技术中的关键，目前采用的节流工艺有两翼配置和三翼配置，但现有装备的缺点是其节流阀在节流管汇中所处的位置均处于并联状态，所以不论是两翼配置或三翼配置都是一级节流，其每一翼的节流阀均面临井内来的高压流体的压力，因此，按现有装备，即使采用目前最先进的节流阀，均无法实现将70-100MPa的高压流体从高压状态下经节流阀节流后，降为可以进入分离器的1MPa的低压。
本实用新型的目的是针对现有两翼或三翼节流装备中并联节流的设置问题，采用多级串联节流，设计一种在整个节流装置中串联多个不同的节流阀对井内的高压分级节流的高压油气井钻井多级节流装置。
发明内容
本实用新型是将整个节流装置分为左、右两翼进行配置，右翼由两个串联的节流阀构成一、二两级两个节流点，左翼由三个串联的节流阀构成三级的三个节流点，右翼的两个节流点由一只液动节流阀和一只手动节流阀构成，在两个节流阀之间设置有压力传感器和压力显示表，在两个节流点之间连接有液动平板阀；左翼由一只固定节流阀，一只液动节流阀和一只手动节流阀串联成为三个节流点，在三个节流阀之间都连接有压力传感器和压力显示表，并由液动平板阀将三个节流点隔开，当压力小于40MPa时，井内的流体经过右翼的一级节流点后就可以通过出口进入分离器，当压力在40-70MPa之间时，可以启动右翼的第二个节流点，实现两级节流，使压力降至要求的压力后而通过出口进入分离器，当井内压力大于70MPa时，设置在节流点之间的压力传感器感测以后，通过控制装置会启动左翼的三级节流流程，将高压在串联的三个节流点上分级降压至要求的压力后进入分离器；当压力大于100MPa后，压力传感器将压力信息传输给控制系装置，控制装置会自动打开中间主通道上设置的阀门，实施放喷作业；本实用新型的优点是由于将三级节流点串联设置在左右两路，因此，可通过路径选择实现有选择的分别使用单级节流控制和串联的两级、三级节流控制，同时在三级所有节流点上，如果其中一个节流点出现无效情况，可以关闭节流点之间的阀门，在其他节流点继续工作的情况下紧急抢修出现无效故障的节流点。
图1为本实用新型多级节流装置的安装示意图。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型的实施例，本实用新型所述的多级节流是分为左、右两翼的三级节流装置，右翼由两个串联的节流阀构成第一、二两级节流点，左翼为三个串联的节流阀构成三级节流点；在右翼串联的两级节流点中，第一级节流压力为井口压力小于40MPa，第二级节流压力为井口压力从40-70MPa；左翼串连的三级节流压力为井口压力大于70MPa；左右两翼串联的三个节流点都可以在关闭或开启节流点之间的阀门的情况下被单独关闭，或者单独开启；右翼由串联的两个节流阀构成的第一、二节流点与左翼由串联的三个节流阀构成的三级节流点也可以是右翼由串联的三个节流阀构成三级节流点，左翼由串联的两个节流阀构成的第一、二两级节流点；左右两翼串联的三级节流装置的每一个节流点的前后都设置有压力传感器和压力显示表，左右两翼串联的三级节流装置的每一个节流点的前后都设置有平板阀，为了适用于不同压力、不同产量的油、气、水井，根据不同井况，各节流点前后所设置的压力传感器和压力显示器与智能控制装置相连接，将采集的数据传入智能控制装置就可以形成多级节流的智能控制，可以很方便的采集到井筒内和节流装置上的各种数据；工作时，当井内压力小于40MPa时，井内的流体压力由压力传感器15测得，这时阀门16是关闭的，井内的流体只能经过第一个节流点的液动节流阀13被一级节流，压力降为适合于进入分离器，流体经过液动平板阀12和后面的压力传感器11，再经过阀门6和压力传感器5，由阀门4排向分离器，也可以通过阀门8排向分离器；当井内的压力大于40MPa，低于70MPa时，压力传感器15和11都可以感测到，并将信号传输给智能控制装置，智能控制装置开启液动平板阀10和7，并由人工打开手动节流阀9、关闭阀门6，这样，高压的流体从井内出来后，经由传感器15，向右经过第一个节流点的液动节流阀13被一级节流，压力降至40MPa以下，再经过液动平板阀12、压力传感器11和液动平板阀10进入二级节流点的手动节流阀9，压力被二级节流后降至适合于进入分离器的压力，经过液动平板阀7向左经过传感器5和阀门4被排向分离器；当井内流体的压力大于70MPa时，传感器15、11和5都会感觉到压力的变化，并把信息传给智能控制装置，这时智能控制装置就会启动左路的三级节流程序，打开左路的液动平板阀17，同时手动关闭阀门14，使井内出来的流体向左经过液动平板阀17，在其后的第一个节流点的固定节流阀18处被一次节流，使压力下降至70MPa以下，然后经过传感器19，在第二个节流点的液动节流阀20处被第二次节流，压力进一步被节流至40MPa以下，由于阀门1和液动平板阀3是常关的，所以，流体只能经由传感器11、液动平板阀10，在第三个节流点的手动节流阀9处被第三次节流，节流后的压力降至适合于排向分离器的压力后经过液动平板阀7、传感器5和阀门4排出；在实际运行过程中，如果右路的液动节流阀13或者手动节流阀9出现节流失效时，也可以关闭阀门14，使高压流体向左经过固定节流阀18和左边的液动节流阀20被两级截流后由阀门1向右经过中间的传感器5和阀门4被排出，在启用左路三级截流减压的过程中，可以在现场对右路失效的节流阀进行换装，同样，当左路的节流阀出现失效时也可以关闭左路，启动右路进行节流，而对左路失效的节流阀进行换装；当井内的压力大于节流装置可以承受的能力时，可以打开中间的主要放喷通道，并进行紧急压井或泄压。
权利要求1.一种高压油气井钻井多级节流装置，包括左、右两翼节流装置，其特征在于所述的右翼节流装置串联有两个节流阀，在两个节流阀之间设置有压力传感器、压力表，在两个节流阀之间还连接有平板阀；所述的左翼节流装置串联有三个节流阀，在每个节流阀之间设置有压力传感器、压力表，在每个节流阀之间还连接有平板阀。
2.根据权利要求1所述的高压油气井钻井多级节流装置，其特征在于所述右翼由串联的两个节流阀构成的第一、二节流点与左翼由串联的三个节流阀构成的三级节流点也可以是右翼由串联的三个节流阀构成三级节流点，左翼由串联两个节流阀构成第一、二两级节流点。
3.根据权利要求1所述的高压油气井钻井多级节流装置，其特征在于所述的压力传感器和压力显示表与智能控制装置相连接。
专利摘要一种高压油气井钻井多级节流装置，属于对高压油气井井内压力的控制装备制造技术领域，本实用新型改变了现有节流装置的并联两翼或三翼配置的一级节流，设计了一种串联多级节流的钻井多级节流装置，本实用新型分为左、右两翼的节流装置，右翼由两个串联的节流阀构成两级节流点，左翼为三个串联的节流阀构成三级节流点，在节流阀之间有压力传感器和压力显示，由于采用的是串联的左右两路三级节流，可通过路径选择实现分别使用单级节流和串联的两级、三级节流，同时，如果其中一个节流点出现无效，可以在其他节流点继续工作的情况下紧急抢修出现无效故障的节流点。
文档编号E21B44/06GK2720109SQ20042003385
公开日2005年8月24日 申请日期2004年6月3日 优先权日2004年6月3日
发明者骆发前, 王书琪, 魏明扬, 贾华明, 唐继平, 康延军 申请人:塔里木石油勘探开发指挥部