CN109630048A - 一种控压钻井辅助装置 - Google Patents

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韦明辉
吴成怀
周彦希
邓霜
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Southwest Petroleum University
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/08—Controlling or monitoring pressure or flow of drilling fluid, e.g. automatic filling of boreholes, automatic control of bottom pressure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/12—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using drilling pipes with plural fluid passages, e.g. closed circulation systems

Abstract

本发明属于石油、天然气钻井压力控制装备技术领域，具体涉及一种控压钻井辅助装置，包括接于泥浆泵出口管路的三通阀门，所述三通阀门的另两个出口分别连接进入管路和辅助管路，所述进入管路的另一端连接钻杆，辅助管路的另一端连接环空。本发明相比现有技术具有以下优点：能实现在不停泵的情况下接单根、起下钻和维护旋转头操作；可实现在无回压泵的情况下维持井底的恒定压力，减少占地空间，可用于工作空间有限的工作场合，减少安装和维修成本，降低系统的复杂程度，便于维护；能够避免频繁的启停大泵和回压泵，降低能量损耗；可用于陆地或海洋控制压力钻井，实现简单、安全、可靠的井底压力控制。

Description

一种控压钻井辅助装置
技术领域
本发明属于石油、天然气钻井压力控制装备技术领域，具体涉及一种控压钻井辅助装置。
背景技术
石油钻井泥浆泵是用来输送介质（水、泥浆等冲洗液）的钻井配套设备，其作用是泥浆随钻头钻进注入井下，起着冷却钻头、清洗钻具、固着井壁、驱动钻进，并将打钻后岩屑带回地面的作用；
在钻探过程中，常用的是正循环钻探法，泥浆泵将地表冲洗介质—清水、泥浆和聚合物冲洗液在一定的压力下，经过高压软管、水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端，以达到冷却钻头、将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的；常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的，由动力机带动泵的曲轴回转，曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动，在吸入和排出阀的交替作用下，实现压送与循环冲洗液的目的。
控压钻井能够对井眼内环境压力实施有效控制，避免因地层流体故障性侵入而造成钻井性能降低或丧失，可以对回压、流体密度、流体流变性、环空液面、循环摩擦力和井眼几何尺寸实施动态监控，并针对监控状况自动实施应对策略，从而实现及时、高效和低成本的故障处理，实施空隙压力和破裂压力间的对比监测，从而可以预测井涌、井塌、井漏等事故，做好事故防范；其原理是通过对境地压力的实时监控、水力参数的分析计算、井口套压（或回压）的自动控制，实现合理的井底压力，始终保持井底压差处于微过平衡状态，有效控制底层流体侵入井眼，减少井涌、井漏、卡钻等多种钻井复杂情况，非常适宜孔隙压力和破裂压力窗口较窄的地层作业。
传统的控压钻井接单根、起下钻和维护旋转头操作时，会停大泵，但停泵以后不能保证井底恒压，此时就需要利用回压泵从泥浆池抽取泥浆注入环空，以保证井底保持恒压，但大泵以及回压泵的启停会造成能量的损耗，而且回压泵的运用也会造成运营维护成本以及工作面积的增加，现有技术中例如申请号为201110283744.5的专利文件中，公开了通过改进回压补偿系统以及自动节流系统，申请号为201610879560.8的专利文件中，公开了优化自动节流控制装置；以上文件均是在有回压泵的基础上对井底恒压做改进，结构相对繁琐，本发明为解决上述问题提供有效的解决方案，使控压钻井装置实现了简化，降低成本、便于维护，同时，还能满足控压钻井工艺对设备的要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有利用回压泵使井底保持恒压，大泵以及回压泵的启停会造成能量损耗的问题，提供了一种控压钻井辅助装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种控压钻井辅助装置，包括接于泥浆泵出口管路的三通阀门，所述三通阀门的另两个出口分别连接进入管路和辅助管路，所述进入管路的另一端连接钻杆，辅助管路的另一端连接环空。
作为对上述方案的进一步改进，所述三通阀门可以选择接通出口管路和进入管路，或接通出口管路和辅助管路。
作为对上述方案的进一步改进，所述出口管路与进入管路或辅助管路接通时，另一条管路必须关闭，能够有效切换泥浆的流向，保证接单根、起下钻和维护旋转头的安全运行。
作为对上述方案的进一步改进，在钻井过程中进行接单根、起下钻和维护旋转头操作时，出口管路与辅助管路接通；其余时候出口管路和进入管路接通。
作为对上述方案的进一步改进，所述三通阀门的开度可调，能够根据井底压力进行调节，以维持井底压力。
作为对上述方案的进一步改进，还包括自动控制装置和井底压力传感器，所述自动控制装置调节三通阀门各个管路的通闭，并根据井底压力传感器传来的实时信息，控制对应阀门开度。
工作原理，在正常操作时，三通阀门控制连接泥浆泵的出口管路与进入管路连通；当接单根、起下钻和维护旋转头操作时，利用自动控制装置控制三通阀门的开关，使连接泥浆泵的出口管路与辅助管路连通，改变泥浆的流向，使泥浆经辅助管路进入环空，然后自动控制装置根据井底压力传感器传来的实时信息，控制对应阀门开度，以维持井底恒压。
本发明相比现有技术具有以下优点：
1.能实现在不停泵的情况下接单根、起下钻和维护旋转头操作；
2.可实现在无回压泵的情况下维持井底的恒定压力，减少占地空间，可用于工作空间有限的工作场合，减少安装和维修成本，降低系统的复杂程度，便于维护；
3.能够避免频繁的启停大泵和回压泵，降低能量损耗；
4.可用于陆地或海洋控制压力钻井，实现简单、安全、可靠的井底压力控制。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中，1-三通阀门，2-出口管路，3-进入管路，4-辅助管路，5-环空，6-泥浆泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1中所示，一种控压钻井辅助装置，包括接于泥浆泵6出口管路2的三通阀门1，所述三通阀门1的另两个出口分别连接进入管路3和辅助管路4，所述进入管路2的另一端连接钻杆，辅助管路4的另一端连接环空5。
其中，在正常钻井工作正常进行时，所述三通阀门1根据实际需求选择接通出口管路2和进入管路3；当进行接单根、起下钻和维护旋转头操作时，接通出口管路2和辅助管路4；所述出口管路2与进入管路3或辅助管路接通4时，另一条管路必须关闭，能够有效切换泥浆的流向，保证接单根、起下钻和维护旋转头的安全运行。
其中，还包括自动控制装置和井底压力传感器，所述自动控制装置调节三通阀门1各个管路的通闭，并根据井底压力传感器传来的实时信息，控制对应阀门开度。
工作原理，在正常操作时，三通阀门1控制连接泥浆泵的出口管路2与进入管路3连通；当接单根、起下钻和维护旋转头操作时，利用自动控制装置控制三通阀门的开关，使连接泥浆泵的出口管路2与辅助管路4连通，改变泥浆的流向，使泥浆经辅助管路4进入环空，然后自动控制装置根据井底压力传感器传来的实时信息，控制对应阀门开度，以维持井底恒压。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种控压钻井辅助装置，其特征在于，包括接于泥浆泵出口管路的三通阀门，所述三通阀门的另两个出口分别连接进入管路和辅助管路，所述进入管路的另一端连接钻杆，辅助管路的另一端连接环空。
2.如权利要求1所述一种控压钻井辅助装置，其特征在于，所述三通阀门可以选择接通出口管路和进入管路，或接通出口管路和辅助管路。
3.如权利要求2所述一种控压钻井辅助装置，其特征在于，所述出口管路与进入管路或辅助管路接通时，另一条管路必须关闭。
4.如权利要求3所述一种控压钻井辅助装置，其特征在于，在钻井过程中进行接单根、起下钻和维护旋转头操作时，出口管路与辅助管路接通；其余时候出口管路和进入管路接通。
5.如权利要求1所述一种控压钻井辅助装置，其特征在于，所述三通阀门的开度可调。
6.如权利要求1所述一种控压钻井辅助装置，其特征在于，还包括自动控制装置和井底压力传感器，所述自动控制装置调节三通阀门各个管路的通闭，并根据井底压力传感器传来的实时信息，控制对应阀门开度。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111622697A (zh) * 2020-06-01 2020-09-04 西南石油大学 一种深海双层管井底三通道压力控制系统及控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1611742A (zh) * 2003-10-31 2005-05-04 中国石油化工股份有限公司 一种欠平衡钻井井底压力自动控制系统及方法
CN101737018A (zh) * 2008-11-26 2010-06-16 西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院 欠平衡钻井井底压力实时监控方法及装置
CN102454372A (zh) * 2010-10-19 2012-05-16 中国石油化工集团公司 一种井筒压力管理系统及方法
CN102536143A (zh) * 2012-02-23 2012-07-04 中国海洋石油总公司 钻井不停泵连续循环及控制管汇的装置
CN102913160A (zh) * 2012-11-12 2013-02-06 中国石油集团长城钻探工程有限公司 一种连续循环钻井系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1611742A (zh) * 2003-10-31 2005-05-04 中国石油化工股份有限公司 一种欠平衡钻井井底压力自动控制系统及方法
CN101737018A (zh) * 2008-11-26 2010-06-16 西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院 欠平衡钻井井底压力实时监控方法及装置
CN102454372A (zh) * 2010-10-19 2012-05-16 中国石油化工集团公司 一种井筒压力管理系统及方法
CN102536143A (zh) * 2012-02-23 2012-07-04 中国海洋石油总公司 钻井不停泵连续循环及控制管汇的装置
CN102913160A (zh) * 2012-11-12 2013-02-06 中国石油集团长城钻探工程有限公司 一种连续循环钻井系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111622697A (zh) * 2020-06-01 2020-09-04 西南石油大学 一种深海双层管井底三通道压力控制系统及控制方法
CN111622697B (zh) * 2020-06-01 2021-12-07 西南石油大学 一种深海双层管井底三通道压力控制系统及控制方法

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