一种新型控压钻井系统的制作方法

本技术涉及油气田钻井，具体而言，涉及一种新型控压钻井系统。

背景技术：

1、精细控压钻井系统是精细控压钻井工艺技术的载体，实现了“看着井底压力来打井”，可有效解决窄密度窗口造成的井漏、井涌、井壁失稳、卡钻等复杂事故。井底恒压钻井是陆上控压钻井的主要方式，主要解决窄窗口钻井问题，但不能解决大溶洞大裂缝地层的漏失问题，其特点是需要地面节流加回压。

2、现有已公开的专利名称为“一种利用流量监控实现井底压力控制的钻井装备与方法”、公开号为cn103510893b的中国发明专利，该专利通过泥浆泵入口流量测量系统，回压泵入口流量测量系统，钻井液返出流量测量系统，自动节流管汇系统，以及旋转控制头，液气分离器，振动筛，所述泥浆泵入口流量测量系统的进口有管线连接到泥浆罐，泥浆泵入口流量测量系统的出口有管线连接到钻杆，经钻杆底部由钻头从井眼环空至旋转控制头处与自动节流管汇系统的入口管线及回压泵入口流量测量系统的出口管线相通；回压泵入口流量测量系统有管线连接到泥浆罐；自动节流管汇系统的出口有管线与钻井液返出流量测量系统的入口连接；钻井液返出流量测量系统的出口有管线与液气分离器的入口连接；液气分离器有两条分支，能够有效控制或者消除井底漏失或者溢流对钻井造成的恶劣影响。

3、但是，上述专利所采用的钻井系统中，没有应对钻井液污染的处理，钻井过程中，钻井液是井眼内使用的循环冲洗介质，但常有来自地层的各种污染物进入钻井液中，例如硫化氢、石膏、二氧化碳、盐水等，使其性能发生不符合施工要求的变化，这种现象常称为钻井液受侵。有的污染物严重影响钻井液的流变和滤失性能，有的加剧对钻具的损坏和腐蚀。轻则影响到井壁的稳定、油气藏的保护，重则影响到井下安全。当污染严重时，只有及时地对配方进行有效的调整，或者采用化学、机械方法清除它们，才能保证钻井工程的正常进行，但钻井液大多在循环使用中，被污染后难以及时发现和处理。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种新型控压钻井系统，其解决了时常有来自地层的各种污染物进入钻井液中，影响钻井液的流变和滤失性能，而钻井液常处于循环使用，被污染后难以及时发现和处理等问题。

2、本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：一种新型控压钻井系统,包括钻杆、泥浆泵入口流量测量系统、回压泵入口流量测量系统、钻井液返出流量测量系统、自动节流管汇系统以及旋转控制头，所述泥浆泵入口流量测量系统的进口通过管线连接有泥浆罐，泥浆泵入口流量测量系统的出口通过管线与所述钻杆连通，经由所述钻杆底部由钻头从井眼环空处至旋转控制头，所述旋转控制头通过管线与自动节流管汇系统的入口以及回压泵入口流量测量系统的出口相连通，回压泵入口流量测量系统有管线连接到泥浆罐，自动节流管汇系统的出口通过管线与钻井液返出流量测量系统的入口相连通，钻井液返出流量测量系统的出口通过管线连通有液气分离器的入口，所述液气分离器设有两条输出的分支管线，一所述分支管线与所述泥浆罐连通，另一所述分支管线连通有燃烧口；

3、还包括钻井液处理系统，所述液气分离器与泥浆罐连通的分支管线上设置有所述钻井液处理系统；

4、所述钻井液处理系统包括：主缓存池、净化组件、副缓存池和第一固液分离件，所述液气分离器的一所述分支管线与所述主缓存池入口连通；

5、所述主缓存池设置有两条输出管线，所述主缓存池一输出管线与所述第一固液分离件的入口连通，所述主缓存池另一所述输出管线与所述净化组件入口连通；

6、所述净化组件的出口通过管线与所述副缓存池连通；

7、所述副缓存池设置有两个出口，所述副缓存池一出口通过管线与所述泥浆罐的入口连通，所述副缓存池另一出口通过管线与所述净化组件连通；

8、所述第一固液分离件设置有液体排出口和固体排出口，所述液体排出口通过管线与所述泥浆罐连通。

9、进一步的，所述净化组件包括脱稳箱、絮凝箱、除油箱和第二固液分离件，所述脱稳箱、絮凝箱、除油箱和第二固液分离件通过管线依次连通；所述脱稳箱的入口通过管线与所述主缓存池连通，所述第二固液分离件分离的液体通过管线输送至所述副缓存池；

10、所述主缓存池与所述脱稳箱之间的管线上设置有第一泥浆泵，所述脱稳箱、絮凝箱和除油箱之间的管线上均设置有气动平板闸阀，所述除油箱的与所述第二固液分离件连通的管线上设置有第二泥浆泵。

11、进一步的，所述脱稳箱、絮凝箱和除油箱结构相同；所述脱稳箱、絮凝箱和除油箱自上往下呈阶梯状分布；所述脱稳箱的箱体内转动设置有搅拌辊。

12、进一步的，所述第一固液分离件为振动筛，所述第二固液分离件为压滤机。

13、进一步的，所述副缓存池与所述净化组件连通的管线上设置有第三泥浆泵，所述第三泥浆泵的输出端通过接头连通有三条子管线，三条所述子管线分别与所述脱稳箱、絮凝箱和除油箱连通；

14、三条所述子管线上均设置有气动平板闸阀。

15、进一步的，所述钻杆底部由钻头从井眼环空至旋转控制头处安装有井下环空压力测量工具。

16、进一步的，所述井下环空压力测量工具包括随钻地层压力测试器和若干压力传感器，所述随钻地层压力测试器钻地层压力测试器设置在所述钻杆靠近钻头的部位，若干所述压力传感器间隔设置在所述钻杆上。

17、本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

18、通过在精细控压钻井系统的基础上，增加钻井液净化处理系统，及时判断回流的钻井液是否受到污染，再选择是否净化钻井液，根据钻井液的实际污染情况进行对应的除污操作，初次净化完成后再次复检，复检不合格再返回净化组件，直到恢复钻井液使用标准或者满足排放标准，完善了精细控压钻井系统中的不足，符合使用情况，保证钻井工程的正常进行。

技术特征：

1.一种新型控压钻井系统,包括钻杆(2)、泥浆泵入口流量测量系统(1001)、回压泵入口流量测量系统(1002)、钻井液返出流量测量系统(1003)、自动节流管汇系统(1004)以及旋转控制头(3)，所述泥浆泵入口流量测量系统(1001)的进口通过管线连接有泥浆罐(4)，泥浆泵入口流量测量系统(1001)的出口通过管线与所述钻杆(2)连通，经由所述钻杆(2)底部由钻头从井眼环空处至旋转控制头(3)，所述旋转控制头(3)通过管线与自动节流管汇系统(1004)的入口以及回压泵入口流量测量系统(1002)的出口相连通，回压泵入口流量测量系统(1002)有管线连接到泥浆罐(4)，自动节流管汇系统(1004)的出口通过管线与钻井液返出流量测量系统(1003)的入口相连通，钻井液返出流量测量系统(1003)的出口通过管线连通有液气分离器(5)的入口，所述液气分离器(5)设有两条输出的分支管线，一所述分支管线与所述泥浆罐(4)连通，另一所述分支管线连通有燃烧口(6)；

2.根据权利要求1所述的一种新型控压钻井系统，其特征在于，所述净化组件(8)包括脱稳箱(81)、絮凝箱(82)、除油箱(83)和第二固液分离件(84)，所述脱稳箱(81)、絮凝箱(82)、除油箱(83)和第二固液分离件(84)通过管线依次连通；所述脱稳箱(81)的入口通过管线与所述主缓存池(7)连通，所述第二固液分离件(84)分离的液体通过管线输送至所述副缓存池(9)；

3.根据权利要求2所述的一种新型控压钻井系统，其特征在于，所述脱稳箱(81)、絮凝箱(82)和除油箱(83)结构相同；所述脱稳箱(81)、絮凝箱(82)和除油箱(83)自上往下呈阶梯状分布；所述脱稳箱(81)的箱体内转动设置有搅拌辊。

4.根据权利要求2所述的一种新型控压钻井系统，其特征在于，所述第一固液分离件(10)为振动筛，所述第二固液分离件(84)为压滤机。

5.根据权利要求2所述的一种新型控压钻井系统，其特征在于，所述副缓存池(9)与所述净化组件(8)连通的管线上设置有第三泥浆泵(14)，所述第三泥浆泵(14)的输出端通过接头连通有三条子管线，三条所述子管线分别与所述脱稳箱(81)、絮凝箱(82)和除油箱(83)连通；

6.根据权利要求1所述的一种新型控压钻井系统，其特征在于，所述钻杆(2)底部由钻头从井眼环空至旋转控制头(3)处安装有井下环空压力测量工具。

7.根据权利要求6所述的一种新型控压钻井系统，其特征在于，所述井下环空压力测量工具包括随钻地层压力测试器(15)和若干压力传感器(16)，所述随钻地层压力测试器(15)钻地层压力测试器设置在所述钻杆(2)靠近钻头的部位，若干所述压力传感器(16)间隔设置在所述钻杆(2)上。

技术总结
本技术提供了一种新型控压钻井系统，涉及油气田钻井技术领域，通过在精细控压钻井系统的基础上，增加钻井液净化处理系统，及时判断回流的钻井液是否受到污染，再选择是否净化钻井液，根据钻井液的实际污染情况进行对应的除污操作，初次净化完成后再次复检，复检不合格再返回净化组件，直到恢复钻井液使用标准或者满足排放标准，完善了精细控压钻井系统中的不足，符合使用情况，保证钻井工程的正常进行，解决了时常有来自地层的各种污染物进入钻井液中，影响钻井液的流变和滤失性能，而钻井液常处于循环使用，被污染后难以及时发现和处理等问题。

技术研发人员：陈奇,孙万里,周仲建
受保护的技术使用者：广汉市奇峰能源技术服务有限公司
技术研发日：20230423
技术公布日：2024/1/14