CN105089527B - 用于控制井筒压力的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油钻井领域。本发明提出了一种用于控制井筒压力的设备，包括安装在钻杆上的至少一个测量传感器和至少一个压力影响元件，以及用于控制所述压力影响元件的控制器，所述测量传感器将所检测到的井筒参数发送给所述控制器，所述控制器根据接收到的井筒参数控制所述压力影响元件不工作或影响周围流体的压力状态。本发明还提出了相应的方法。通过根据本发明的用于控制井筒压力的设备和方法，首先根据所检测到的井筒参数，可以实时掌控整个纵向方向上的井筒状态，再通过控制器控制压力影响元件，在井筒的纵向方向上实现统一、整体的控制。

Description

用于控制井筒压力的设备及方法

技术领域

本发明涉及油气开发钻井技术领域，特别涉及用于控制井筒压力的设备及方法。

背景技术

为了达到提高机械钻速、减少储层污染、避免泥浆漏失、增加井眼稳定、控制溢流井涌等目的，近年来控制压力钻井和井控技术成为国内外钻井研究中的热点领域。

现有技术中的HydroPulse^TM脉冲工具利用流动循环阀阀门的开启和关闭来间歇式地阻断来流，对钻头施加冲击力，从而形成吸入压力脉冲，产生吸入脉冲钻井效果。

在现有技术中，已经基于附壁射流原理开发出了负压脉冲工具，其基本原理是：当高速液流经过喷嘴时卷吸旁道内的液体，使其向上流动，此时在阀的受力面上，阀体受到推动向下移动，直至关闭，由于液流的瞬间中断，在井底钻头附近就产生了相对负压区。

现有技术中还存在Anderhammer工具，其工作原理则是：钻井液通过上接头进入流道盘的喷嘴后进行分流，一部分进入衬套和筒体的环空，一部分进入定子衬套来驱动螺杆旋转，并继续下行，在套筒中和另一部分钻井液汇合，然后经由回转中心轴上端的径向流道口进入中心轴，流向上盘阀，上盘阀的旋转使上盘阀与下盘阀的流道时开时闭，液流在这种情况下将会出现闭则升压，开则泄压，由此产生脉冲射流和脉冲压力。

上述3种工具仅能对井底压力形成影响。

针对欠平衡钻井技术在海上钻井中难以解决的一些问题，近几年还开发出了更为复杂同时功能更为强大的控制压力钻井（MPD）技术和控制钻井液帽（CMC）钻井技术。控制压力钻井（MPD）技术是由欠平衡钻井（UBD）技术和动力钻井技术综合发展起来的一项新技术，它利用封闭的钻井液循环设备，通过液力井的模拟程序来反馈数据，预测环空压力剖面，从而使自动控制压力设备自动调节节流阀，产生微小调节量来精确控制整个井眼的环空压力剖面。控制钻井液帽(CMC)钻井技术是控制压力钻井（MPD）技术在深水钻井应用中的新发展，它既能当作开放式循环设备操作，又能当作封闭式循环设备操作，同时使用较重的钻井液，通过水下钻井液举升泵设备调节钻井液帽在隔水管内的位置，从而快速、准确地调节井底压力。

上述这些工具与设备存在三个方面的问题：一是部分工具和设备是由流动的钻井液直接驱动，这种方式仅能对井底压力形成影响；二是需要占用钻井设备有限的可资利用的循环压力，即在产生压力控制效果的同时，必然会引起钻头压降的降低，从而影响钻头水马力和水力冲击力，对破岩产生不利影响；三是一旦钻井泵出现故障，或者循环设备发生泄漏（包括海洋套管），井眼压力剖面将立即发生改变，这有可能导致发生井漏、溢流、井塌等复杂的情况。

发明内容

如上所述，现有技术中存在如下问题：首先，现有技术中用于控制井筒压力的工具仅能对井底压力形成影响，无法在井筒的纵向方向上实现统一、整体的控制；其次，现有技术中用于控制井筒压力的工具需要占用钻井设备有限的可资利用的循环压力，必然会引起钻头压降的降低，产生不利影响；再次，一旦钻井泵出现故障，或者循环设备发生泄漏（包括海洋套管），井眼压力剖面将立即发生改变，这有可能导致发生井漏、溢流、井塌等复杂的情况，而现有技术中的井筒压力控制工具和方法不能够及时、有效地进行应对。

据此，本发明提出了一种用于控制井筒压力的设备，其不仅能够对全井筒的压力实施控制，而且不依赖泥浆循环设备，可独立发挥作用。

本发明提出了一种用于控制井筒压力的设备，包括安装在钻杆上的至少一个测量传感器和至少一个压力影响元件，以及用于控制所述压力影响元件的控制器，所述测量传感器将所检测到的井筒参数发送给所述控制器，所述控制器根据接收到的井筒参数控制所述压力影响元件不工作或影响周围流体的压力状态。

通过根据本发明的用于控制井筒压力的设备，首先根据所检测到的井筒参数，可以实时掌控整个纵向方向上的井筒状态，再通过控制器控制压力影响元件，在井筒的纵向方向上实现统一、整体的控制。同时，根据本发明的设备的运作独立于泥浆循环系统，不需要消耗液力，保证了钻头所需的液力。

优选地，所述压力影响元件包括能够停机和运动的第一子部分和/或第二子部分，所述第一子部分能够沿第一方向运动，所述第二子部分能够沿第二方向运动。在压力影响元件中设置两个具有不同功能的子部分，可以灵活地影响其周围流体的压力状态。通过两个子部分的协调，可以单向或双向地进行压力的控制。

优选地，当井筒参数显示为正常钻进时，通过所述控制器控制所述压力影响元件的第一子部分和/或第二子部分停机；当特定的测量传感器所检测到的井筒参数显示为发生井漏时，通过所述控制器控制相邻于所述特定的测量传感器的压力影响元件的第一子部分沿第一方向运动；和/或当特定的测量传感器所检测到的井筒参数显示为发生溢流时，通过所述控制器控制相邻于所述特定的测量传感器的压力影响元件的第二子部分沿第二方向运动。

由此可见，一旦钻井泵出现故障，或者循环设备发生泄漏，井眼压力剖面将立即发生改变，这有可能导致发生井漏、溢流、井塌等复杂的情况，而通过根据本发明的设备能够及时、有效地进行应对。针对正常钻进、井漏和溢流等不同的情况分别采取不同的应对方案。通过第一子部分、第二子部分的配合来调节流体压力，以抵消井漏和溢流所造成的损害。

优选地，当所述压力影响元件的第一子部分沿第一方向运动时，井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值减小，当所述压力影响元件的第二子部分沿第二方向运动时，井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值增大。通过改变所述差值，可以缓解甚至消除由井漏或溢流所造成的影响。

优选地，根据所述压力影响元件离井漏或溢流的发生位置点的距离和井筒内环空液流的流量的不同，通过所述控制器来调整所述压力影响元件的第一子部分和/或第二子部分的运动速度和运动时间。如此可以实施更精准的控制，目的性明确，应变灵活。

优选地，随着所述压力影响元件远离井漏或溢流的发生位置点，通过所述控制器控制所述压力影响元件的第一子部分和/或第二子部分的运动速度，使其逐渐降低至零。如此可以实施更精准的控制，目的性明确，应变灵活。

优选地，所述传感器的类型为靶式压力传感器、超声波传感器或电容传感器。如此，根据本发明的设备可用来探测多种不同的井筒参数，有利于全面地了解井筒状态，以便控制器进行判断和控制。

优选地，所述压力影响元件的第一子部分和/或第二子部分的类型为涡轮泵、轴流泵、叶片泵或柱塞泵。

优选地，所述设备还包括用于调整钻头方向的导向装置，所述控制器根据来自所述传感器的参数判断井筒状态后对所述导向装置下达针对方向的指令。如此还可以同时完成对整个钻杆进行导向的功能。

优选地，所述设备还包括用于引入外部电力的井口动力及信息传输装置，通过所述井口动力及信息传输装置对所述设备提供动力。在此方案中，整个设备的运作具有独立的动力提供系统，即便在发生井下意外状况时也能够不受妨碍地运作。

根据本发明的用于控制井筒压力的设备，不仅能够对全井筒的压力实施控制，而且由于测量传感器和压力影响元件的动力可由外部引入，因此根据本发明的设备的运作不依赖泥浆循环设备，弥补了背景技术中所指出的不足。

本发明还提出了一种通过根据本发明所述的设备控制井筒压力的方法，包括以下步骤：

步骤a，设置所述用于控制井筒压力的设备；

步骤b，从井口泵入一种或多种泥浆；

步骤c，通过所述测量传感器检测井筒参数；

步骤d，根据所检测到的井筒参数，由控制器控制所述压力影响元件不工作或影响周围流体的压力状态。

优选地，当井筒参数显示为正常钻进时，通过所述控制器控制所述压力影响元件的第一子部分和/或第二子部分停机；当特定的测量传感器所检测到的井筒参数显示为发生井漏时，通过所述控制器控制相邻于所述特定的测量传感器的压力影响元件的第一子部分沿第一方向运动；当特定的测量传感器所检测到的井筒参数显示为发生溢流时，通过所述控制器控制相邻于所述特定的测量传感器的压力影响元件的第二子部分沿第二方向运动。

优选地，当所述压力影响元件的第一子部分沿第一方向运动时，井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值减小，当所述压力影响元件的第二子部分沿第二方向运动时，井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值增大。

优选地，根据所述压力影响元件离井漏或溢流的发生位置点的距离和井筒内环空液流的流量的不同，通过所述控制器来调整所述压力影响元件的第一子部分和/或第二子部分的运动速度和运动时间。

优选地，随着所述压力影响元件远离井漏或溢流的发生位置点，通过所述控制器控制所述压力影响元件的第一子部分和/或第二子部分的运动速度，使其逐渐降低至零。

优选地，在步骤b中，从井口泵入至少两种具有不同流体密度的泥浆，在钻杆内得到至少双梯度的流体。

优选地，在步骤b中，不同梯度中流体的密度由上至下单调变化。

优选地，在步骤b中，以如下方式泵入泥浆，即使得整个井筒中的钻柱内压力剖面为分段线性的或符合预先设定的曲线轮廓。

优选地，所述设备还包括用于调整钻头方向的导向装置，所述控制器根据来自所述传感器的参数判断井筒状态后对所述导向装置下达针对方向的指令。

优选地，所述设备还包括用于引入外部电力的井口动力及信息传输装置，通过所述井口动力及信息传输装置对所述设备提供动力。

上述各技术方案可以任何技术上可行的方式相互结合，或用等效的部件来进行替换，只要能够达到本发明的目的且不会相互冲突。

附图说明

在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是根据本发明的用于控制井筒压力的设备的示意图；

图2是正常钻进时井筒压力影响元件不工作时根据本发明的用于控制井筒压力的设备的井下部分的剖面示意图；

图3是井漏时井筒压力影响元件的第一子部分沿第一方向运动时根据本发明的用于控制井筒压力的设备的井下部分的剖面示意图；以及

图4是溢流时井筒压力影响元件的第二子部分沿第二方向运动时根据本发明的用于控制井筒压力的设备的井下部分的剖面示意图。

在图中，相同的构件由相同的附图标记标示。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。本发明提出了一种用于控制井筒压力的设备20及相应的方法。

图1显示了根据本发明的用于控制井筒压力的设备20的一个实施例。

如图1所示，该用于控制井筒压力的设备20包括安装在打入到地壳4中的钻杆5上的用于测量井下参数的测量传感器6和能够调节井筒压力状况的压力影响元件7。

其中钻杆5具有动力及信号传输功能。目前钻杆中的动力及信号传输基本通过有线方式来完成，然而，在能够保证动力和信号稳定传输的前提下，也可以采用无线方式来进行。

测量传感器6和压力影响元件7的安装位置及数量由信息传输需要中继放大的最远距离及特殊层位需要加密的距离决定。

测量传感器6的类型可根据测量需要选择，可以是例如用于测量环空局部压力的压力传感器，以及用于测量地应力的声发射传感器等等。其具体的形式还可以为数据采集卡。考虑到其为现场对压力的测量，可以采用靶式压力传感器。靶式压力传感器的测量过程是依靠流体的冲力的大小使靶体位置发生变化，靶体位置的变化会改变输出电流的大小，从而测得井下压力大小。

本实施例中，测量传感器6为多参数测量传感器。测量传感器6所测量的参数例如包括流量、压力、密度和温度。这些参数对于确定和调控井筒状态具有作用。

具体地，关于流量的测量，可以采用在流体的流动方向上设置两个相同的传感器，通过测量流体流动噪声由上游传感器渡越到下游传感器的渡越时间来确定流体的流量。此类作为流量计的传感器6可以采用多种类型，如超声波传感器、电容传感器等。

压力影响元件7包括能够停机和运动的第一子部分7a和/或第二子部分7b，其中第一子部分7a能够沿第一方向运动，第二子部分7b能够沿第二方向运动。压力影响元件7的第一子部分7a和/或第二子部分7b的类型例如可以是涡轮泵或其它类型的泵。也就是说，压力影响元件7的第一子部分7a和/或第二子部分7b的具体形式可以采用涡轮泵、轴流泵、叶片泵以及柱塞泵等。

不同位置的压力影响元件7的第一子部分7a和/或第二子部分7b的排量可由地壳4的压力分布的具体情况来确定。优选地，对压力的影响通过泵入区域的排量多少及泥浆的密度来决定，泵入还是泵出可由压力影响元件7的第一子部分7a或第二子部分7b（例如为涡轮泵）的运动来决定。

根据本发明的用于控制井筒压力的设备20还包括用于控制钻头9的方向的导向装置8以及用于控制所述压力影响元件7并且通过动力及信息传输线3与井下部分连接的地面信息处理机构10（即控制器）。在图1所显示的实施例中，在井口还安装了用于引入外部电力的井口动力及信息传输装置2。所述压力控制设备20安装到常规钻井设备1中以供使用。

当操作根据本发明的用于控制井筒压力的设备20时，在图1所示的实施例中，利用测量传感器6实时监测整个井筒，所获得的地层和钻井参数信息经过具有信号传输功能的钻杆5、井口动力及信息传输装置2和动力及信号传输线3传递给地面信息处理机构10。地面信息处理机构10根据不同位置的测量传感器6（如流量传感器和位移传感器等）所测得的液流的流量及方向等参数，可以确定井下的状况，例如井壁所发生的溢流或井漏的位置及大小。位于地面的地面信息处理机构10（即控制器）可以根据实时掌握的整个井筒的情况，及时下达调整指令，控制不同位置的压力影响元件7以调整井筒压力。具体而言，例如在压力影响元件7的第一子部分7a和/或第二子部分7b为涡轮泵的情况中，可通过使压力影响元件7的第一子部分7a和/或第二子部分7b分别沿不同方向运动，调整钻杆5与地层4之间的环形空间的压力分布，形成一个井筒压力剖面控制设备，实现欠平衡、近平衡或过平衡钻井作业。在此实施例中，地面信息处理机构10可处理多种信息、完成多种功能，并可随时对地面信息处理机构10进行修改，例如设定不同的函数，来根据相同的参数完成不同的控制，使得根据本发明的用于控制井筒压力的设备可以很好地适应于不同的井下环境。

来自控制器的指令还可以同时反馈给井下导向装置8，以便调整钻头9的方向，保证钻井作业安全、顺利。

根据本发明，测量传感器6和压力影响元件7的能量可由设于地面的外部电源经过井口动力及信息传输装置2和具有动力传输功能的钻杆5来提供。实现了多形式的动力，增强了根据本发明的用于控制井筒压力的设备的应变能力。不仅完全独立于流体，不会占用和分享液压，也可以不受各种井下突发状况的影响，因为具有独立的能量供应系统。

在一个实施例中，测量传感器6所测得的数据信息还可以通过地面信息传输设备11通过互联网提供给相应的数据库，以供钻井工程技术专家和管理人员参考。这样，就可以为工艺的选择提供更可靠的依据，进而降低工程风险，提高钻井的智能化程度，极大地优化井身结构，并且为后续的完井、试采等作业提供空间条件。

在另一个可供选择实施例中，测量传感器6处于中继短节中并尽量靠近相应的压力影响元件7。在此实施例中取消地面信息处理机构10，改为由与测量传感器6处于同一中继短节中的控制器来控制井筒压力影响元件7。在此实施例中，精简了整个设备的运作过程和占地面积。

图2、3和4分别显示了正常钻进、发生井漏和发生溢流时用于控制井筒压力的设备20的井下部分的剖面示意图。

如图2所示，在正常钻进时，压力影响元件7的第一子部分7a和/或第二子部分7b不工作，即处于停机状态。由于测量传感器6和压力影响元件7由地面经过井口动力及信息传输装置2和钻杆5提供电力，因此它们独立于泥浆循环设备，即使压力影响元件7不工作也不影响正常钻进。

如图3所示，根据测量传感器6的测量信息，当确定某个位置发生井漏时，由地面信息处理机构10（控制器）根据井下信息指挥压力影响元件7的第一子部分7a沿第一方向（图3中示意为从井筒的俯视角度观测为逆时针方向）运动，使环空静液柱压力与地层破裂压力差值减小，从而降低井漏危害。

或者在备选的实施例中，由测量传感器6所在中继短节中的控制器控制附近的压力影响元件7的第一子部分7a自动工作（沿第一方向运动，图3中示意为从井筒的俯视角度观测为逆时针方向），使环空静液柱压力与地层破裂压力差值减小，从而降低井漏危害。

如图4所示，根据测量传感器6的测量信息，当确定某个位置发生溢流时，由地面信息处理机构10（控制器）根据井下信息指挥压力影响元件7的第二子部分7b沿第二方向（图4中示意为从井筒的俯视角度观测为顺时针方向）运动，使环空静液柱压力与地层破裂压力差值增大，从而降低溢流危害。

或者在备选的实施例中，由测量传感器6所在中继短节中的控制器控制附近的压力影响元件7的第二子部分7b自动工作（沿第二方向运动，图4中示意为从井筒的俯视角度观测为顺时针方向），使环空静液柱压力与地层破裂压力差值增大，从而降低溢流危害。

本发明还提出了一种用于控制井筒压力的方法：

步骤a，设置如上所述的根据本发明的用于控制井筒压力的设备20。

步骤b：从井口泵入泥浆。其例如为至少两种具有不同流体密度的泥浆，在钻杆内得到至少双梯度的流体。在井筒中，关于所述具有至少双梯度的流体的密度，不同梯度中流体的密度可以沿井筒的纵向方向从上至下递增或递减，也可以非单调地变化；还可以如下方式泵入泥浆，即使得整个井筒中的钻柱内压力剖面为分段线性的或符合预先设定的曲线轮廓。

步骤c：通过测量传感器6实时监测整个井筒的状态参数。所述参数例如可包括井筒内流体的流量、压力、密度和温度。这些参数对于确定和调控井筒状态具有作用。

步骤d：将测量传感器6所获得的地层和钻井参数信息经过具有信号传输功能的钻杆5、井口动力及信息传输装置2和动力及信号传输线3传递给地面信息处理机构10。地面信息处理机构10根据不同位置的测量传感器6所测得的上述参数，可以确定井下的状况，例如井壁所发生的溢流或井漏的位置及大小。位于地面的地面信息处理机构10可以根据实时掌握的整个井筒的情况，及时下达调整指令，控制不同位置的压力影响元件7发挥作用以调整井筒压力。具体而言，例如在压力影响元件7的第一子部分7a和/或第二子部分7b为涡轮泵的情况中，可通过使压力影响元件7的第一子部分7a和/或第二子部分7b分别沿不同方向运动，调整钻杆5与地层4之间的环形空间的压力分布，形成一个井筒压力剖面控制系统，实现欠平衡、近平衡或过平衡钻井作业。

对于压力影响元件7的具体调控过程，可以当井筒参数显示为正常钻进时，通过所述控制器控制压力影响元件7的第一子部分7a和/或第二子部分7b停机；当特定的测量传感器6所检测到的井筒参数显示为发生井漏时，通过控制器控制相邻于特定的测量传感器6的压力影响元件7的第一子部分7a沿第一方向运动，当压力影响元件7的第一子部分7a沿第一方向运动时，井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值减小；当特定的测量传感器6所检测到的井筒参数显示为发生溢流时，通过控制器控制相邻于特定的测量传感器6的压力影响元件7的第二子部分7b沿第二方向运动，当压力影响元件7的第二子部分7b沿第二方向运动时，井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值增大。

优选地，控制器根据来自传感器6的参数判断井筒状态后对导向装置8下达针对方向的指令。同时，通过井口动力及信息传输装置2对设备20提供动力。

在一个优选的实施例中，根据压力影响元件7离井漏或溢流的发生位置点的距离和井筒4内环空液流的流量的不同，通过控制器来调整压力影响元件7的第一子部分7a和/或第二子部分7b的运动速度和运动时间，来控制局部井段的压力，使环空压力尽量与地层压力平衡，达到减小事故危害的目的。这种局部调整是根据压力影响元件7在井筒中位置的改变而自动进行的，如果某个压力影响元件7随井深的增加已经越过井漏或溢流位置，则它的第一子部分7a和/或第二子部分7b会逐渐降低运动速度以减小其控制范围，随着压力影响元件7远离井漏或溢流的发生位置点，通过控制器控制压力影响元件7的第一子部分7a和/或第二子部分7b的运动速度，使其逐渐降低至零，直到下一次进入某个平衡控制压力区再重新开始运动。进入井漏或溢流平衡控制压力区时压力影响元件7的第一子部分7a和/或第二子部分7b的运作过程和离开正好相反。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (19)

1.一种用于控制井筒压力的设备，包括安装在钻杆上的至少一个测量传感器和至少一个压力影响元件，以及用于控制所述压力影响元件的控制器，所述测量传感器将所检测到的井筒参数发送给所述控制器，所述控制器根据接收到的井筒参数控制所述压力影响元件不工作或影响周围流体的压力状态，所述压力影响元件包括能够停机和运动的第一子部分和/或第二子部分，所述第一子部分能够沿第一方向运动，所述第二子部分能够沿第二方向运动。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

当井筒参数显示为正常钻进时，通过所述控制器控制所述压力影响元件的第一子部分和/或第二子部分停机；

当特定的测量传感器所检测到的井筒参数显示为发生井漏时，通过所述控制器控制相邻于所述特定的测量传感器的压力影响元件的第一子部分沿第一方向运动；和/或

当特定的测量传感器所检测到的井筒参数显示为发生溢流时，通过所述控制器控制相邻于所述特定的测量传感器的压力影响元件的第二子部分沿第二方向运动。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，当所述压力影响元件的第一子部分沿第一方向运动时，井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值减小，当所述压力影响元件的第二子部分沿第二方向运动时，井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值增大。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，根据所述压力影响元件离井漏或溢流的发生位置点的距离和井筒内环空液流的流量的不同，通过所述控制器来调整所述压力影响元件的第一子部分和/或第二子部分的运动速度和运动时间。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，随着所述压力影响元件远离井漏或溢流的发生位置点，通过所述控制器控制所述压力影响元件的第一子部分和/或第二子部分的运动速度，使其逐渐降低至零。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的设备，其特征在于，所述传感器的类型为靶式压力传感器、超声波传感器或电容传感器。

7.根据权利要求1到5中任一项所述的设备，其特征在于，所述压力影响元件的第一子部分和/或第二子部分的类型为涡轮泵、轴流泵、叶片泵或柱塞泵。

8.根据权利要求1到5中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于调整钻头方向的导向装置，所述控制器根据来自所述传感器的参数判断井筒状态后对所述导向装置下达针对方向的指令。

9.根据权利要求1到5中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于引入外部电力的井口动力及信息传输装置，通过所述井口动力及信息传输装置对所述设备提供动力。

10.一种通过根据权利要求1到9中任一项所述的设备控制井筒压力的方法，包括以下步骤：

步骤a，设置所述用于控制井筒压力的设备；

步骤b，从井口泵入一种或多种泥浆；

步骤c，通过所述测量传感器检测井筒参数；

步骤d，根据所检测到的井筒参数，由控制器控制所述压力影响元件不工作或影响周围流体的压力状态。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：

当井筒参数显示为正常钻进时，通过所述控制器控制所述压力影响元件的第一子部分和/或第二子部分停机；

当特定的测量传感器所检测到的井筒参数显示为发生井漏时，通过所述控制器控制相邻于所述特定的测量传感器的压力影响元件的第一子部分沿第一方向运动；

当特定的测量传感器所检测到的井筒参数显示为发生溢流时，通过所述控制器控制相邻于所述特定的测量传感器的压力影响元件的第二子部分沿第二方向运动。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当所述压力影响元件的第一子部分沿第一方向运动时，井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值减小，当所述压力影响元件的第二子部分沿第二方向运动时，井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值增大。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，根据所述压力影响元件离井漏或溢流的发生位置点的距离和井筒内环空液流的流量的不同，通过所述控制器来调整所述压力影响元件的第一子部分和/或第二子部分的运动速度和运动时间。

14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，随着所述压力影响元件远离井漏或溢流的发生位置点，通过所述控制器控制所述压力影响元件的第一子部分和/或第二子部分的运动速度，使其逐渐降低至零。

15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在步骤b中，从井口泵入至少两种具有不同流体密度的泥浆，在钻杆内得到至少双梯度的流体。

16.根据权利要求10到15中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b中，不同梯度中流体的密度由上至下单调变化。

17.根据权利要求10到15中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b中，以如下方式泵入泥浆，即使得整个井筒中的钻柱内压力剖面为分段线性的或符合预先设定的曲线轮廓。

18.根据权利要求10到15中任一项所述的方法，其特征在于，所述设备还包括用于调整钻头方向的导向装置，所述控制器根据来自所述传感器的参数判断井筒状态后对所述导向装置下达针对方向的指令。

19.根据权利要求10到15中任一项所述的方法，其特征在于，所述设备还包括用于引入外部电力的井口动力及信息传输装置，通过所述井口动力及信息传输装置对所述设备提供动力。