一种新型控制压力钻井系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油钻井技术领域，尤其涉及一种新型控制压力钻井系统。
【背景技术】
[0002]控制井底压力或者井内钻井液的环空压力的方法一般有两种，一种是增加或减少钻井液的重力，根据地层压力的井壁的稳定条件来调节钻井液的重力，但是这种控制方式浪费时间、增加成本，而且当停止钻井液循环时，作业的油井就会存在超平衡状态；另一种是控制摩擦压力，较高的钻井液循环速度会产生较高的环空摩擦压力，同时会在井底产生较高的压力，钻井泵转速的变化会引起井底压力的迅速变化，但是当钻井液循环停止时压力控制便会失效。现在大约有一半的海上油藏用常规的钻井工具和方法正在进行不经济的钻井，当孔隙压力降低时钻井液、差压卡钻、低渗透率、以过度套管程序为条件的小孔裂缝压力余量、无隔水管而钻上部井眼时造成的浅地层损害、花费在循环出气体和井涌等问题上的处理时间、用较大的生产管柱而未能达到地质目的等。随着以上两种欠平衡钻井技术在海上钻井作业中出现的难以解决的问题，如钻井过程中产生的碳氢化合物的处理、欠平衡钻井技术中使用的专有设备对钻机空间和人员的限制，以及在某些情况下受调节工况的限制等，因此，研制出一个能够解决上述问题的新的控压方法极为重要。
【发明内容】
[0003]根据以上技术问题，本实用新型提供一种控制迅速、稳定的新型控制压力钻井系统，其特征在于:包括钻井泵、开关、钻杆、压缩空气管件、旋转控制装置、环形防喷器、防喷器、减压阀、闸阀、气控阀、液流管汇、地面分离组件、振动筛、钻井液池、离心机、钻机井眼控制管汇、自动压力控制系统、命令中心和试验泵装置，所述钻杆上从上至下依次设有旋转控制装置、环形防喷器、防喷器，所述钻井泵通过开关与旋转控制装置连接，所述旋转控制装置通过液流管汇与振动筛连接，所述旋转装置通过气控阀、压缩空气管件与钻杆反馈连接，所述防喷器的后端通过闸阀和减压阀与振动筛连接，所述防喷器的后端还通过气控阀、钻机井眼控制管汇、离心机与振动筛连接，所述振动筛的一端与地面分离组件连接，所述振动筛的另一端与钻井液池连接，所述钻井泵与钻井液池连接，所述自动压力控制系统、命令中心和试验泵装置安装在一起，所述气控阀、开关通过信号和控制管线分别与自动压力控制系统、命令中心和试验泵装置连接。
[0004]本实用新型的有益效果为:本实用新型使用了一套封闭系统，当钻井泵减速使得钻井液流量减少时，钻井液返回系统的钻井液压力不足，这时可以通过自动压力控制系统控制气控阀来对压力进行补偿，以提供钻进能力和在保持适当环空压力剖面的情况下能连续接钻杆，阻止了钻井液流入地层造成对地层的伤害，井内的模拟控制连续不断地送出新的压力校正信号，并通过自动控制压力系统调节并保持所需的压力，取得更精确的井眼压力控制、保持和返回钻井液的导流，较少中断钻井过程；钻井液压力通过旋转控制装置和节流管汇，被保持在钻井泵出口和节流阀之间，此时旋转控制装置允许管柱和全部钻柱旋转，使得立管、钻杆和钻柱能连续工作；在下套管后钻井时，静态的钻井液重力、环空摩擦压力和节流阀背压的曲线是相对稳定的，当接钻杆时本实用新型能够提供的需要的压力值，避免了钻井泵因接钻杆而停泵的情况，也维持了环空系统所需的压力值。
【附图说明】
[0005]图1为本实用新型结构示意图。
【具体实施方式】
[0006]根据图1所示，对本实用新型进行进一步说明:
[0007]如图1，钻井泵-1、开关-2、钻杆-3、压缩空气管件_4、旋转控制装置-5、环形防喷器_6、防喷器_7、减压阀-8、闸阀-9、气控阀-10、液流管汇-11、地面分离组件-12、振动筛-13、钻井液池-14、离心机-15、钻机井眼控制管汇-16、自动压力控制系统-17、命令中心和试验泵装置-18。
[0008]实施例1
[0009]本实用新型包括钻井泵1、开关2、钻杆3、压缩空气管件4、旋转控制装置5、环形防喷器6、防喷器7、减压阀8、闸阀9、气控阀10、液流管汇11、地面分离组件12、振动筛13、钻井液池14、离心机15、钻机井眼控制管汇16、自动压力控制系统17、命令中心和试验泵装置18，将旋转控制装置5、环形防喷器6、防喷器7从上至下依次安装在钻杆3上，将钻井泵I的一端与钻井液池14连接在一起，另一端通过开关2与旋转控制装置5连接，然后将旋转控制装置5通过液流管汇11与振动筛13连接，再将旋转装置通过气控阀10、压缩空气管件4与钻杆3反馈连接，然后将防喷器7的后端分为两个并联的管路，一个管路是通过闸阀9和减压阀8与振动筛13连接，另一个管路是通过气控阀10、钻机井眼控制管汇16、离心机15与振动筛13连接，再将振动筛13的一端与地面分离组件12连接，另一端与钻井液池14连接，最后将自动压力控制系统17、命令中心和试验泵装置18安装在一起，将气控阀10、开关2通过信号和控制管线分别与自动压力控制系统17、命令中心和试验泵装置18连接。
[0010]实施例2
[0011]使用时，通过自动压力控制系统17、命令中心和试验泵装置18对气控阀10、开关2进行控制，钻井泵I将钻井液池14中的钻井液泵入钻杆3中，然后经过旋转控制装置5后从环形防喷器6、防喷器7流出，钻井液中的气体在经过旋转控制装置5时通过气控阀10、压缩空气管件4回流到钻杆3中，对钻杆3中的压力进行补偿，从防喷器7流出的钻井液中的大部分气体经过闸阀9和减压阀8的调节后进入振动筛13，钻井液经过气控阀10、钻机井眼控制管汇16、通过离心机15将钻井液进行固液分离后将沉渣输入振动筛13，通过振动筛13的振动后对固气进行分离，分离后的气体进入地面分离组件12进行进一步分离处理，固体则倒入钻井液池14中重复利用。
[0012]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种新型控制压力钻井系统，其特征在于:包括钻井泵、开关、钻杆、压缩空气管件、旋转控制装置、环形防喷器、防喷器、减压阀、闸阀、气控阀、液流管汇、地面分离组件、振动筛、钻井液池、离心机、钻机井眼控制管汇、自动压力控制系统、命令中心和试验泵装置，所述钻杆上从上至下依次设有旋转控制装置、环形防喷器、防喷器，所述钻井泵通过开关与旋转控制装置连接，所述旋转控制装置通过液流管汇与振动筛连接，所述旋转装置通过气控阀、压缩空气管件与钻杆反馈连接，所述防喷器的后端通过闸阀和减压阀与振动筛连接，所述防喷器的后端还通过气控阀、钻机井眼控制管汇、离心机与振动筛连接，所述振动筛的一端与地面分离组件连接，所述振动筛的另一端与钻井液池连接，所述钻井泵与钻井液池连接，所述自动压力控制系统、命令中心和试验泵装置安装在一起，所述气控阀、开关通过信号和控制管线分别与自动压力控制系统、命令中心和试验泵装置连接。
【专利摘要】本实用新型提供一种控制迅速、稳定的新型控制压力钻井系统，包括钻井泵、开关、钻杆、压缩空气管件、旋转控制装置等，所述钻杆上从上至下依次设有旋转控制装置、环形防喷器、防喷器，所述钻井泵通过开关与旋转控制装置连接，所述旋转控制装置通过液流管汇与振动筛连接，所述旋转装置通过气控阀、压缩空气管件与钻杆反馈连接。本实用新型使用了一套封闭系统，当钻井泵减速使得钻井液流量减少时，钻井液返回系统的钻井液压力不足，这时可以通过自动压力控制系统控制气控阀来对压力进行补偿，以提供钻进能力和在保持适当环空压力剖面的情况下能连续接钻杆，阻止了钻井液流入地层造成对地层的伤害。
【IPC分类】E21B21-08, E21B21-06
【公开号】CN204492714
【申请号】CN201420820897
【发明人】王冠
【申请人】华能高科(天津)油气能源工程开发有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年12月23日