CN104265267A - 适用于控压钻井的气液两相流量测量装置及测量方法 - Google Patents
适用于控压钻井的气液两相流量测量装置及测量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104265267A CN104265267A CN201410483662.9A CN201410483662A CN104265267A CN 104265267 A CN104265267 A CN 104265267A CN 201410483662 A CN201410483662 A CN 201410483662A CN 104265267 A CN104265267 A CN 104265267A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase
- gas
- vertical
- liquid
- gate valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 161
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 66
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 45
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 32
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 23
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 21
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 claims description 20
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 39
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- LZLVZIFMYXDKCN-QJWFYWCHSA-N 1,2-di-O-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCC LZLVZIFMYXDKCN-QJWFYWCHSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000000205 computational method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Geophysics (AREA)
Abstract
本发明属于石油工程领域,具体地,涉及一种适用于控压钻井的气液两相流量测量装置及测量方法。适用于控压钻井的气液两相流量测量装置,包括:立式两相分离器;其中:立式两相分离器的侧部设有分离器流入管线,立式两相分离器的顶端设有分离器排气管线,分离器排气管线上安装有第一压力传感器和文丘里管,第一压力传感器位于立式两相分离器和文丘里管之间;立式两相分离器的底端设有分离器排液管线,分离器排液管线安装有第二压力传感器和第一闸阀,第二压力传感器位于立式两相分离器和第一闸阀之间。本发明解决了现有控压钻井系统应用质量流量计无法对环空返出流体含气后气液两相流量进行测量的问题。
Description
技术领域
本发明属于石油工程领域,具体地,涉及一种适用于控压钻井的气液两相流量测量装置及测量方法。
背景技术
目前油气钻探的储层越来越复杂,钻井工程中的井涌、井漏、卡钻、井壁坍塌等井下复杂情况频繁发生,尤其是对于破裂压力和孔隙压力窗口较窄甚至漏喷同存的地层,井下事故的频繁发生使非生产时间大大增加,推高了钻井作业的成本。控压钻井可有效解决上述复杂问题,提高钻井效率,保障钻井作业安全,因而,越来越多的被应用到油气钻探当中。目前被广泛应用的控压钻井系统主要有Weatherford公司的MFC系统、Schlumberger的DAPC系统、Halliburton公司的MPD系统,此外还有中石油钻井工程技术研究院开发的国内首套PCDS-1控压钻井系统。
环空返出流体的流量是控压钻井系统需要测量的关键参数之一,目前各公司开发的控压钻井系统均用高精度的质量流量计对环空返出流体的流量进行测量。然而,控压钻井在钻遇含气地层时,由于地层压力难以准确预测,易出现地层压力高于环空压力,气体侵入环空形成气液两相流的情况。现有控压钻井系统采用的质量流量计无法对气液两相流流量进行测量,导致流体含气后控压钻井系统无法获取环空返出流体的流量这一关键参数,使控压钻井系统控制精度降低,甚至无法进行控压钻进。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明提供一种适用于控压钻井的气液两相流量测量装置及测量方法,通过对钻井液流动过程的控制,借助立式两相分离器和质量流量计,对环空返出流体的气相流量和液相流量进行测量。
为实现上述目的,本发明采用下述方案:
适用于控压钻井的气液两相流量测量装置,包括:立式两相分离器;其中:立式两相分离器的侧部设有分离器流入管线,立式两相分离器的顶端设有分离器排气管线,分离器排气管线上安装有第一压力传感器和文丘里管,第一压力传感器位于立式两相分离器和文丘里管之间;立式两相分离器的底端设有分离器排液管线,分离器排液管线安装有第二压力传感器和第一闸阀,第二压力传感器位于立式两相分离器和第一闸阀之间。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:本发明解决了现有控压钻井系统应用质量流量计无法对环空返出流体含气后气液两相流量进行测量的问题。硬件方面,本发明充分利用了井场上现有的立式两相分离器和质量流量计,仅需对现有管线进行改造,以及在相应管线上加装一个文丘里管和两个压力传感器,工艺简单,成本低廉。在计算方法上,本发明不仅对分离后的液相流量和气相流量进行测量,还考虑了分离器内液相体积和气相体积变化的影响,具有更高的精度。
附图说明
图1是适用于控压钻井的气液两相流量测量装置示意图;
图2是适用于控压钻井的气液两相流量测量方法;
图3是应用气液两相流测量装置的控压钻井系统示意图。
图中,1、立式两相分离器,2、分离器流入管线,3、分离器排气管线,4、分离器排液管线,5、第一压力传感器,6、第二压力传感器,7、文丘里管,8、第一闸阀,9、第一管汇三通,10、第二闸阀,11、第三闸阀,12、第一泥浆池流入管线,13、第一管线,14,质量流量计流入管线,15、第二管汇三通,16、第四闸阀,17、第三管汇三通,18、第二管线,19、自动节流管汇流出管线,20、质量流量计,21、第五闸阀,22、第三管线,23、第四管汇三通,24、止回阀,25、节流管汇流出管线,26、第二泥浆池流入管线,27、手动节流管汇,28、自动节流管汇,29、泥浆池,30、节流管汇流入管线,31、井口四通,32、压井管线,33、旋转控制头,34、钻柱,35、旋转控制头排出管线,36、回压泵排出管线,37、回压泵,38、回压泵流入管线,39、泥浆泵流入管线,40、泥浆泵,41、泥浆泵排出管线。
具体实施方式
如图1所示,适用于控压钻井的气液两相流量测量装置,包括:立式两相分离器1;其中:
立式两相分离器1的侧部设有分离器流入管线2,环空返出的气液两相流体通过分离器流入管线2流入立式两相分离器1;
立式两相分离器1的顶端设有分离器排气管线3,分离器排气管线3上安装有第一压力传感器5和文丘里管7,第一压力传感器5位于立式两相分离器1和文丘里管7之间;进入立式两相分离器1的气液两相流体经分离后,气相流体通过分离器排气管线3排出;第一压力传感器5测量分离器排气管线的入口压力,用于计算立式两相分离器1内气液两相体积的变化;文丘里管7用于测量测量立式两相分离器1排出的气体流量;
立式两相分离器1的底端设有分离器排液管线4,分离器排液管线4安装有第二压力传感器6和第一闸阀8,第二压力传感器6位于立式两相分离器1和闸阀8之间;进入立式两相分离器1的气液两相流体经分离后,液相流体通过分离器排液管线4排出;第二压力传感器6测量分离器排液管线4的入口压力,用于计算立式两相分离器1内气液两相体积的变化;第一闸阀8用于控制分离后的液相从分离器排液管线4排出。
如图2所示,适用于控压钻井的气液两相流量测量方法,包括以下步骤:
1、测量分离器排出的气相流量
由文丘里管7测量立式两相分离器1排出的气相标准体积流量
2、测量分离器排出的液相流量
由质量流量计20测量立式两相分离器1排出的液相流量
3、根据第一压力传感器和第二压力传感器读数,计算分离器内气相液相体积变化
由第一压力传感器5测量立式两相分离器1顶端的压力p1,1,由第二压力传感器6测量立式两相分离器1底端的压力p2,1,立式两相分离器1中气体体积Vg1可用公式(0)计算得到:
间隔Δt(Δt为0.2s)后,应用第一压力传感器5测量立式两相分离器1顶端的压力p1,2,应用第二压力传感器6测量立式两相分离器1底端的压力p2,2;立式两相分离器1顶端的压力变化率p′1和底端的压力变化率p′2用公式(1)和公式(2)计算得到:
立式两相分离器1内钻井液液面高度的变化率h′用公式(3)计算得到:
公式(0)、公式(1)、公式(2)和公式(3)中:
V1为立式两相分离器上部半球体体积;
L为立式两相分离器上部半球体下端到第二压力传感器垂直距离;
ρm为钻井液密度;
g为重力加速度;
A为气液分离器圆柱体横截面面积。
4、计算气相标准体积流量与液相流量
立式两相分离器1内钻井液体积的变化率V′m用公式(4)计算得到,
V′m=h′A (4)
根据理想气体定律,立式两相分离器1内气体标准体积变化率V′g0用公式(5)计算得到,
根据质量守恒原理,进入立式两相分离器1的液相流量qm用公式(6)计算得到,
进入立式两相分离器1的气相标准体积流量qg用公式(7)计算得到。
公式(4)、公式(5)、公式(6)和公式(7)中:
T0为标准温度;
p0为标准压力;
T1为测量时环境温度。
如图3所示,应用上述气液两相流测量装置的控压钻井系统,包括:立式两相分离器1、质量流量计20、井口四通31、手动节流管汇27、自动节流管汇28、泥浆池29、旋转控制头33、回压泵37和泥浆泵40;其中:
井口四通31设置在井口上方,井口四通31顶端安装有旋转控制头33,旋转控制头33包裹钻柱34;旋转控制头33在控压钻井过程中实现动密封,提供压力控制;
泥浆池29通过泥浆泵流入管线39与泥浆泵40相连,泥浆泵40通过泥浆泵排出管线41与钻柱34相连;泥浆池29中的钻井液在泥浆泵40的作用下,经泥浆泵流入管线39和泥浆泵排出管线41到达钻柱34并进入井眼,实现清洁井底、冷却和润滑钻头、平衡地层压力、保持井壁稳定;
井口四通31通过节流管汇流入管线30与手动节流管汇27相连,手动节流管汇27通过节流管汇流出管线25与第四管汇三通23相连,节流管汇流出管线25上设有止回阀24;第四管汇三通23通过分离器流入管线2与立式两相分离器1相连,立式两相分离器1通过分离器排液管线4与第一管汇三通9相连,排液管线4上设有二压力传感器6和第一闸阀8,第二压力传感器6位于立式两相分离器1和闸阀8之间;第一管汇三通9通过第一泥浆池流入管线12与泥浆池29相连,第一泥浆池流入管线12上设有第二闸阀10;手动节流管汇27的作用是对压井过程中环空返出的流体进行节流,控制环空压力,立式分离器1的作用是对气液两相流体进行气液分离;止回阀24的作用是防止来自第四管汇三通23的流体流入节流管汇27;
旋转控制头33通过旋转控制头排出管线35与自动节流管汇28相连,自动节流管汇28通过自动节流管汇流出管线19与第三管汇三通17相连,第三管汇三通17通过第二管线18与第二管汇三通15相连,第二管线18上设有第四闸阀16;第二管汇三通15通过质量流量计流入管线14与质量流量计20相连,质量流量计20通过第二泥浆池流入管线26与泥浆池29相连;自动节流管汇28的作用是对控压钻井过程中旋转控制头33返出的流体进行自动节流,对环空中压力进行实时控制,质量流量计20用于测量经过流量计的液相流体的流量;
泥浆池29通过回压泵流入管线38与回压泵37相连,回压泵37通过回压泵排出管线36与旋转控制头排出管线35相连;回压泵37的作用是与旋转控制头33、自动节流管汇28相互配合,实时调节井口回压,达到控制井筒内压力剖面的目的;
第一管汇三通9通过第一管线13与第二管汇三通15相连,第一管线13上设有第三闸阀11;第三管汇三通17通过第三管线22与第四管汇三通23相连,第三管线22上设有第五闸阀21;分离器排气管线3与立式两相分离器1的顶端相连,分离器排气管线3上设有第一压力传感器5和文丘里管7,第一压力传感器5位于立式两相分离器1和文丘里管7之间;
井口四通31连接压井管线32,压井管线32的作用是配合手动节流管汇27在大量气体侵入后进行压井作业。
应用气液两相流测量装置的控压钻井系统的使用原理如下:
控压钻井过程中,根据环空返出流体是否含有气体,通过第一闸阀8、第二闸阀10、第三闸阀11、第四闸阀16、第五闸阀21的开关实现对环空返出钻井液流动过程的控制,实现对环空返出液相流量或气液两相流量的测量。
当环空返出流体不含气体为纯液相时,第一闸阀8打开,第二闸阀10打开,第三闸阀11关闭,第四闸阀16打开,第五闸阀21关闭。环空返出流体自旋转控制头排出管线35,经自动节流管汇28、自动节流管汇流出管线19、第二管线18、质量流量计流入管线14,到达质量流量计20测量流量,然后经第二泥浆池流入管线26,流入泥浆池29。
当环空返出流体含有气体为气液两相时,第一闸阀8打开,第二闸阀10关闭,第三闸阀11打开,第四闸阀16关闭,第五闸阀21打开。环空流体自旋转控制头排出管线35,经自动节流管汇28、自动节流管汇流出管线19、第三管线22、分离器流入管线2,到达立式两相分离器1进行气液两相的分离。分离后的气相经分离器排气管线3排出,气相经过文丘里管7时进行气相流量的测量;分离后的液相经分离器排液管线4、第一管线13、质量流量计流入管线14,到达质量流量计20测量液相流量,然后经第二泥浆池流入管线26,流入泥浆池29。
本发明可应用于不同情况下气液两相流量的测量,包括:开回压泵控压钻井、不开回压泵控压钻井、压井。
1、开回压泵控压钻井
当环空返出流体不含气体为纯液相时,第一闸阀8打开,第二闸阀10打开,第三闸阀11关闭,第四闸阀16打开,第五闸阀21关闭。环空返出流体在旋转控制头排出管线35与回压泵排出管线36流出的钻井液混合后,经自动节流管汇28、自动节流管汇流出管线19、第二管线18、质量流量计流入管线14,到达质量流量计20进行液相流量测量。质量流量计20测得流量为q1,回压泵钻井液排量为q2,则环空返出流体排量为:q1-q2。
当环空返出流体含有气体为气液两相时,第一闸阀8打开,第二闸阀10关闭,第三闸阀11打开,第四闸阀16关闭,第五闸阀21打开。环空返出流体在旋转控制头排出管线35与回压泵排出管线36流出的钻井液混合后,经自动节流管汇28、自动节流管汇流出管线19、第三管线22、分离器流入管线2,到达立式两相分离器1进行气液两相的分离。分离后的气相经分离器排气管线3排出,气相经过文丘里管7时进行气相流量的测量;分离后的液相经分离器排液管线4、第一管线13、质量流量计流入管线14,到达质量流量计20进行液相流量测量。应用适用于控压钻井的气液两相流量测量方法,计算得到进入立式两相分离器1的液相流量qm和气相标准体积流量qg。回压泵钻井液排量为q2,则环空返出流体液相流量为:qm-q2,环空返出流体气相标准体积流量为:qg。
2、不开回压泵控压钻井
当环空返出流体不含气体为纯液相时,第一闸阀8打开,第二闸阀10打开,第三闸阀11关闭,第四闸阀16打开,第五闸阀21关闭。环空返出流体自旋转控制头排出管线35,经自动节流管汇28、自动节流管汇流出管线19、第二管线18、质量流量计流入管线14,到达质量流量计20进行液相流量测量。质量流量计20测得流量为q1,则环空返出流体排量为:q1。
当环空返出流体含有气体为气液两相时,第一闸阀8打开,第二闸阀10关闭,第三闸阀11打开,第四闸阀16关闭,第五闸阀21打开。环空返出流体自旋转控制头排出管线35,经自动节流管汇28、自动节流管汇流出管线19、第三管线22、分离器流入管线2,到达立式两相分离器1进行气液两相的分离。分离后的气相经分离器排气管线3排出,气相经过文丘里管7时进行气相流量的测量;分离后的液相经分离器排液管线4、第一管线13、质量流量计流入管线14,到达质量流量计20进行液相流量测量。应用适用于控压钻井的气液两相流量测量方法,计算得到进入立式两相分离器1的液相流量qm和气相标准体积流量qg,则环空返出流体液相流量为:qm,环空返出流体气相标准体积流量为:qg。
3、压井
井口四通31上方的防喷器组关闭,第一闸阀8打开,第二闸阀10关闭,第三闸阀11打开,第四闸阀16关闭,第五闸阀21关闭。环空返出流体自节流管汇流入管线30,经手动节流管汇27、节流管汇流出管线25、分离器流入管线2,到达立式两相分离器1进行气液两相的分离。分离后的气相经分离器排气管线3排出,气相经过文丘里管7时进行气相流量的测量;分离后的液相经分离器排液管线4、第一管线13、质量流量计流入管线14,到达质量流量计20进行液相流量测量。应用适用于控压钻井的气液两相流量测量方法,计算得到进入立式两相分离器1的液相流量qm和气相标准体积流量qg,则环空返出流体液相流量为:qm,环空返出流体气相标准体积流量为:qg。
Claims (7)
1.一种适用于控压钻井的气液两相流量测量装置,包括:立式两相分离器;其特征在于:立式两相分离器的侧部设有分离器流入管线,立式两相分离器的顶端设有分离器排气管线,分离器排气管线上安装有第一压力传感器和文丘里管,第一压力传感器位于立式两相分离器和文丘里管之间;立式两相分离器的底端设有分离器排液管线,分离器排液管线安装有第二压力传感器和第一闸阀,第二压力传感器位于立式两相分离器和闸阀之间。
2.一种适用于控压钻井的气液两相流量测量方法,采用权利要求1所述的适用于控压钻井的气液两相流量测量装置,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、测量分离器排出的气相流量
由文丘里管测量立式两相分离器排出的气相标准体积流量
(2)、测量分离器排出的液相流量
由质量流量计测量立式两相分离器排出的液相流量
(3)、根据第一压力传感器和第二压力传感器读数,计算分离器内气相液相体积变化
由第一压力传感器测量立式两相分离器顶端的压力p1,1,由第二压力传感器测量立式两相分离器底端的压力p2,1,立式两相分离器中气体体积Vg1可用公式(0)计算得到:
间隔Δt后,Δt为0.2s,应用第一压力传感器测量立式两相分离器顶端的压力p1,2,应用第二压力传感器测量立式两相分离器底端的压力p2,2;立式两相分离器顶端的压力变化率p′1和底端的压力变化率p′2用公式(1)和公式(2)计算得到:
立式两相分离器内钻井液液面高度的变化率h′用公式(3)计算得到:
公式(0)、公式(1)、公式(2)和公式(3)中:
V1为立式两相分离器上部半球体体积;
L为立式两相分离器上部半球体下端到第二压力传感器垂直距离;
ρm为钻井液密度;
g为重力加速度;
A为气液分离器圆柱体横截面面积;
(4)、计算气相标准体积流量与液相流量
立式两相分离器内钻井液体积的变化率V′m用公式(4)计算得到,
V′m=h′A (4)
根据理想气体定律,立式两相分离器内气体标准体积变化率V′g0用公式(5)计算得到,
根据质量守恒原理,进入立式两相分离器的液相流量qm用公式(6)计算得到,
进入立式两相分离器的气相标准体积流量qg用公式(7)计算得到。
公式(4)、公式(5)、公式(6)和公式(7)中:
T0为标准温度;
p0为标准压力;
T1为测量时环境温度。
3.应用权利要求1所述气液两相流测量装置的控压钻井系统,包括:立式两相分离器、质量流量计、井口四通、手动节流管汇、自动节流管汇、泥浆池、旋转控制头、回压泵和泥浆泵;其特征在于:
井口四通设置在井口上方,井口四通顶端安装有旋转控制头,旋转控制头包裹钻柱;
泥浆池通过泥浆泵流入管线与泥浆泵相连,泥浆泵通过泥浆泵排出管线与钻柱相连;
井口四通通过节流管汇流入管线与手动节流管汇相连,手动节流管汇通过节流管汇流出管线与第四管汇三通相连,节流管汇流出管线上设有止回阀;第四管汇三通通过分离器流入管线与立式两相分离器相连,立式两相分离器通过分离器排液管线与第一管汇三通相连,排液管线上设有二压力传感器和第一闸阀,第二压力传感器位于立式两相分离器和闸阀之间;第一管汇三通通过第一泥浆池流入管线与泥浆池相连,第一泥浆池流入管线上设有第二闸阀;
旋转控制头通过旋转控制头排出管线与自动节流管汇相连,自动节流管汇通过自动节流管汇流出管线与第三管汇三通相连,第三管汇三通通过第二管线与第二管汇三通相连,第二管线上设有第四闸阀;第二管汇三通通过质量流量计流入管线与质量流量计相连,质量流量计通过第二泥浆池流入管线与泥浆池相连;
泥浆池通过回压泵流入管线与回压泵相连,回压泵通过回压泵排出管线与旋转控制头排出管线相连;
第一管汇三通通过第一管线与第二管汇三通相连,第一管线上设有第三闸阀;第三管汇三通通过第三管线与第四管汇三通相连,第三管线上设有第五闸阀;分离器排气管线与立式两相分离器的顶端相连,分离器排气管线上设有第一压力传感器和文丘里管,第一压力传感器位于立式两相分离器和文丘里管之间;
井口四通连接压井管线。
4.一种气液两相流量的测量测量方法,采用权利要求3所述的气液两相流测量装置的控压钻井系统,其特征在于,包括:开回压泵控压钻井、不开回压泵控压钻井、压井。
5.根据权利要求4所述的气液两相流量的测量测量方法,其特征在于,开回压泵控压钻井的方法如下,当环空返出流体不含气体为纯液相时,第一闸阀打开,第二闸阀打开,第三闸阀关闭,第四闸阀打开,第五闸阀关闭;环空返出流体在旋转控制头排出管线与回压泵排出管线流出的钻井液混合后,经自动节流管汇、自动节流管汇流出管线、第二管线、质量流量计流入管线,到达质量流量计进行液相流量测量。质量流量计测得流量为q1,回压泵钻井液排量为q2,则环空返出流体排量为:q1-q2;
当环空返出流体含有气体为气液两相时,第一闸阀打开,第二闸阀关闭,第三闸阀打开,第四闸阀关闭,第五闸阀打开;环空返出流体在旋转控制头排出管线与回压泵排出管线流出的钻井液混合后,经自动节流管汇、自动节流管汇流出管线、第三管线、分离器流入管线,到达立式两相分离器进行气液两相的分离;分离后的气相经分离器排气管线排出,气相经过文丘里管时进行气相流量的测量;分离后的液相经分离器排液管线、第一管线、质量流量计流入管线,到达质量流量计进行液相流量测量。应用适用于控压钻井的气液两相流量测量方法,计算得到进入立式两相分离器的液相流量qm和气相标准体积流量qg。回压泵钻井液排量为q2,则环空返出流体液相流量为:qm-q2,环空返出流体气相标准体积流量为:qg。
6.根据权利要求4所述的气液两相流量的测量测量方法,其特征在于,不开回压泵控压钻井的方法如下:当环空返出流体不含气体为纯液相时,第一闸阀打开,第二闸阀打开,第三闸阀关闭,第四闸阀打开,第五闸阀关闭;环空返出流体自旋转控制头排出管线,经自动节流管汇、自动节流管汇流出管线、第二管线、质量流量计流入管线,到达质量流量计进行液相流量测量;质量流量计测得流量为q1,则环空返出流体排量为:q1;
当环空返出流体含有气体为气液两相时,第一闸阀打开,第二闸阀关闭,第三闸阀打开,第四闸阀关闭,第五闸阀打开;环空返出流体自旋转控制头排出管线,经自动节流管汇、自动节流管汇流出管线、第三管线、分离器流入管线,到达立式两相分离器进行气液两相的分离;分离后的气相经分离器排气管线排出,气相经过文丘里管时进行气相流量的测量;分离后的液相经分离器排液管线、第一管线、质量流量计流入管线,到达质量流量计进行液相流量测量;应用适用于控压钻井的气液两相流量测量方法,计算得到进入立式两相分离器1的液相流量qm和气相标准体积流量qg,则环空返出流体液相流量为:qm,环空返出流体气相标准体积流量为:qg。
7.根据权利要求4所述的气液两相流量的测量测量方法,其特征在于,压井的方法如下:井口四通上方的防喷器组关闭,第一闸阀打开,第二闸阀关闭,第三闸阀打开,第四闸阀打开,第五闸阀关闭;环空返出流体自节流管汇流入管线,经手动节流管汇、节流管汇流出管线、分离器流入管线,到达立式两相分离器进行气液两相的分离;分离后的气相经分离器排气管线排出,气相经过文丘里管时进行气相流量的测量;分离后的液相经分离器排液管线、第一管线、质量流量计流入管线,到达质量流量计进行液相流量测量;应用适用于控压钻井的气液两相流量测量方法,计算得到进入立式两相分离器1的液相流量qm和气相标准体积流量qg,则环空返出流体液相流量为:qm,环空返出流体气相标准体积流量为:qg。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410483662.9A CN104265267B (zh) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | 适用于控压钻井的气液两相流量测量装置及测量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410483662.9A CN104265267B (zh) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | 适用于控压钻井的气液两相流量测量装置及测量方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104265267A true CN104265267A (zh) | 2015-01-07 |
CN104265267B CN104265267B (zh) | 2017-02-01 |
Family
ID=52156825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410483662.9A Active CN104265267B (zh) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | 适用于控压钻井的气液两相流量测量装置及测量方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104265267B (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105841775A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-08-10 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种产水气井积液预判实验装置和方法 |
CN106404270A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-02-15 | 中国石油大学(华东) | 基于文丘里管差压数据的气液两相流参数测量方法 |
CN111963086A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-20 | 中海石油(中国)有限公司 | 控压欠平衡钻井过程的压力控制系统及方法 |
CN113311140A (zh) * | 2020-02-26 | 2021-08-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | 油气层测试系统和油气层测试方法 |
CN113405613A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-17 | 鲁东大学 | 曝气滴灌系统气液两相流体积流量值测量装置及测量方法 |
CN113504334A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-10-15 | 西安恩诺维新石油技术有限公司 | 一种三超气井的带压环空采样分析系统和方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2380308C (en) * | 1999-11-18 | 2005-05-24 | Northland Energy Corporation | A method and apparatus for treating pressurized drilling fluid returns from a well |
US7610251B2 (en) * | 2006-01-17 | 2009-10-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well control systems and associated methods |
CN103510893B (zh) * | 2012-06-29 | 2016-08-03 | 中国石油天然气集团公司 | 一种利用流量监控实现井底压力控制的钻井装备与方法 |
CN202673270U (zh) * | 2012-07-26 | 2013-01-16 | 苍南华宇科技开发有限公司 | 气液分离计量装置 |
CN103850673A (zh) * | 2012-11-28 | 2014-06-11 | 上海一诺仪表有限公司 | 一种单井计量装置 |
CN203285370U (zh) * | 2013-04-03 | 2013-11-13 | 中国石油天然气集团公司 | 一种适应大流量变化的单节流通道控压钻井装置 |
CN203271708U (zh) * | 2013-06-17 | 2013-11-06 | 王成 | 一种撬装式油气分离计量测试仪 |
-
2014
- 2014-09-19 CN CN201410483662.9A patent/CN104265267B/zh active Active
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105841775A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-08-10 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种产水气井积液预判实验装置和方法 |
CN105841775B (zh) * | 2016-05-16 | 2019-09-03 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种产水气井积液预判实验装置和方法 |
CN106404270A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-02-15 | 中国石油大学(华东) | 基于文丘里管差压数据的气液两相流参数测量方法 |
CN106404270B (zh) * | 2016-11-09 | 2019-03-22 | 中国石油大学(华东) | 基于文丘里管差压数据的气液两相流参数测量方法 |
CN113311140A (zh) * | 2020-02-26 | 2021-08-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | 油气层测试系统和油气层测试方法 |
CN113311140B (zh) * | 2020-02-26 | 2024-03-01 | 中国石油天然气股份有限公司 | 油气层测试系统和油气层测试方法 |
CN111963086A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-20 | 中海石油(中国)有限公司 | 控压欠平衡钻井过程的压力控制系统及方法 |
CN113504334A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-10-15 | 西安恩诺维新石油技术有限公司 | 一种三超气井的带压环空采样分析系统和方法 |
CN113405613A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-17 | 鲁东大学 | 曝气滴灌系统气液两相流体积流量值测量装置及测量方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104265267B (zh) | 2017-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104265267A (zh) | 适用于控压钻井的气液两相流量测量装置及测量方法 | |
CN104100219B (zh) | 一种适应大流量变化的单节流通道控压钻井方法与装置 | |
CN102943620B (zh) | 基于钻井环空井筒多相流动计算的控压钻井方法 | |
CN103270242B (zh) | 用于钻探地下井眼的方法和设备 | |
CN101253402A (zh) | 评价欠饱和煤层气储层的方法 | |
CN102822445A (zh) | 利用动态环空压力控制系统确定井眼中地层流体控制事件的方法 | |
CN108729868B (zh) | 一种深海钻井溢流和井漏监测方法 | |
CN104213906A (zh) | 一种钻井井筒压力校正方法 | |
AU2014321317B2 (en) | Use of downhole isolation valve to sense annulus pressure | |
WO2013005091A2 (en) | Multiphase flowmeter | |
CN104847287A (zh) | 一种平衡压力钻井控压装置及方法 | |
CN104790916A (zh) | 一种利用油套压力平衡法排除气井积液方法 | |
EA023468B1 (ru) | Способ определения давления гидроразрыва пласта и оптимальных параметров бурения во время бурения | |
CN107437127B (zh) | 一种油井停喷地层压力预测方法 | |
CN102791956A (zh) | 阀系统 | |
CN103470202A (zh) | 油气井钻井过程中溢流在线综合监测与预警方法 | |
CN107480383A (zh) | 一种通过测压数据监测注水动态裂缝的方法 | |
CN111894561B (zh) | 一种适用于欠平衡钻井的地层特性随钻解释方法 | |
CN102900409A (zh) | 免投捞分层注水工艺管柱 | |
RU2015120075A (ru) | Усовершенствованная гидроимпульсная телеметрическая связь | |
CN103015973A (zh) | 用于获取控压钻井中钻井参数的模拟装置 | |
CN104763409B (zh) | 一种石油井下流量测量装置及测量方法 | |
CN114991690B (zh) | 一种随钻地层压力测试方法与装置 | |
Jiang et al. | The analysis of applications of micro-flux control drilling technology in narrow density window drilling scenarios | |
RU58606U1 (ru) | Устройство для одновременно-раздельного нагнетания воды |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |