CN112983350B - 一种井口回压调控方法及调控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井口回压调控方法及调控装置，当井内压力过大时，部分钻井液通过所述第一分流管输送至所述第一储液罐内，并利用所述第一分流管上的所述电气式压力表测得所述第一分流管内的流体压力，当测得的压力数值大于预设数值时，打开所述单闸板防喷器，使得钻井液输送至所述第二连通管内，进而输送至所述第二储液罐内，并利用所述第二分流管上的所述电气式压力表测得所述第二分流管内的流体压力，当所述第二分流管内的流体压力大于预设数值时，打开所述双闸板防喷器，使得钻井液输送至所述第三连通管内，进一步通过所述第三分流管输送至所述第三储液罐内，从而多次缓解井内压力值，更好的避免井内压力过大发生井喷现象。

Description

一种井口回压调控方法及调控装置

技术领域

本发明涉及石油钻井控制技术领域，尤其涉及一种井口回压调控方法及调控装置。

背景技术

精细控压钻井是指通过数据监测系统和井口设备对井筒压力进行实时监控，实现安全钻井，在控压钻井系统装备中，通过调节节流管汇上的控压钻井节流阀来实现对井口回压的控制，保持整个钻井过程井口压力的平衡，从而避免井内压力过大发生井喷现象，但现有的井口回压控制装置结构大多简单，难以有效避免井喷现象的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种井口回压调控方法及调控装置，旨在解决现有技术中的现有的井口回压控制装置结构大多简单，难以有效避免井喷现象的发生的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种井口回压调控装置，包括井口主管、主控器、第一连通管、第一分流管、第一储液罐、单闸板防喷器、第二连通管、第二分流管、第二储液罐、双闸板防喷器、第三连通管、第三分流管、第三储液罐和环形防喷器，所述第一连通管的一端与所述井口主管法兰连接，所述第一连通管的另一端与所述单闸板防喷器法兰连接，所述第一连通管上设置有所述第一分流管，所述第一分流管远离所述第一连通管的一端设置有所述第一储液罐，所述第二连通管的一端与所述单闸板防喷器远离所述第一连通管的一端法兰连接，所述第二连通管的另一端与所述双闸板防喷器法兰连接，所述第二连通管上设置有所述第二分流管，所述第二分流管远离所述第二连通管的一端设置有所述第二储液罐，所述第三连通管的一端与所述双闸板防喷器远离所述第二连通管的一端法兰连接，所述第三连通管的另一端与所述环形防喷器法兰连接，所述第三连通管上设置有所述第三分流管，所述第三分流管远离所述第三连通管的一端设置有所述第三储液罐，所述第一分流管和所述第二分流管上均设置有电气式压力表，所述电气式压力表的信息输出端与所述主控器的信息输入端连接，所述单闸板防喷器、所述双闸板防喷器和所述环形防喷器的信息输入端均与所述主控器的信息输出端连接。

其中，所述第一分流管和所述第二分流管上均还设置有节流阀，每个所述节流阀分别位于对应的所述电气式压力表靠近对应的所述第一连通管和所述第二连通管的一端。

其中，所述第一分流管、所述第二分流管和所述第三分流管上均还设置有单向阀。

其中，所述井口回压调控装置还包括储液池和钻井泵，所述第一储液罐、所述第二储液罐和所述第三储液罐的底部均设置有排液管，每根所述排液管远离对应的所述第一储液罐、所述第二储液罐和所述第三储液罐的一端均位于所述储液池内，每根所述排液管上均设置有电控阀，所述钻井泵的一端与所述储液池相对应，所述钻井泵的另一端与所述井口主管相对应。

其中，所述第一储液罐、所述第二储液罐和所述第三储液罐的内部均设置有液位传感器，每个所述液位传感器的信息输出端均与所述主控器的信息输入端连接，每个所述电控阀的信息输入端均与所述主控器的信息输出端连接。

本发明还提供一种采用如上述所述的井口回压调控装置的调控方法，步骤如下：

当井内压力过大时，部分钻井液利用所述第一分流管输送至所述第一储液罐内，从而避免井内压力过大发生井喷现象，并利用所述第一分流管上的所述电气式压力表测得所述第一分流管内的流体压力；

当第一分流管内流体的压力数值大于预设数值时，打开所述单闸板防喷器，使得钻井液输送至所述第二连通管内，并进一步利用所述第二分流管输送至所述第二储液罐内，进一步缓解井内的压力值，避免井内压力过大发生井喷现象，并利用所述第二分流管上的所述电气式压力表测得所述第二分流管内的流体压力；

当所述第二分流管内的流体压力大于预设数值时，打开所述双闸板防喷器，使得钻井液输送至所述第三连通管内，进一步利用所述第三分流管输送至所述第三储液罐内，从而缓解井内压力值，避免井内压力过大发生井喷现象。

本发明的有益效果体现在：当井内压力过大时，部分钻井液通过所述第一分流管输送至所述第一储液罐内，并利用所述第一分流管上的所述电气式压力表测得所述第一分流管内的流体压力，当第一分流管内流体的压力数值大于预设数值时，打开所述单闸板防喷器，使得钻井液输送至所述第二连通管内，并进一步通过所述第二分流管输送至所述第二储液罐内，并利用所述第二分流管上的所述电气式压力表测得所述第二分流管内的流体压力，当所述第二分流管内的流体压力大于预设数值时，打开所述双闸板防喷器，使得钻井液输送至所述第三连通管内，进一步通过所述第三分流管输送至所述第三储液罐内，从而多次缓解井内压力值，更好的避免井内压力过大发生井喷现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的井口回压调控装置的结构示意图。

图2是本发明的第一储液罐内部的结构示意图。

图3是采用本发明的井口回压调控装置的调控方法的步骤流程图。

1-井口主管、2-第一连通管、3-第一分流管、4-第一储液罐、5-单闸板防喷器、6-第二连通管、7-第二分流管、8-第二储液罐、9-双闸板防喷器、10-第三连通管、11-第三分流管、12-第三储液罐、13-环形防喷器、14-电气式压力表、15-节流阀、16-单向阀、17-储液池、18-钻井泵、19-排液管、20-电控阀、21-液位传感器、22-放置架、23-电机、24-搅拌轴、25-搅拌扇叶、26-弧形挡板、27-放置区。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1和图2，本发明提供了一种井口回压调控装置，包括井口主管1、主控器、第一连通管2、第一分流管3、第一储液罐4、单闸板防喷器5、第二连通管6、第二分流管7、第二储液罐8、双闸板防喷器9、第三连通管10、第三分流管11、第三储液罐12和环形防喷器13，所述第一连通管2的一端与所述井口主管1法兰连接，所述第一连通管2的另一端与所述单闸板防喷器5法兰连接，所述第一连通管2上设置有所述第一分流管3，所述第一分流管3远离所述第一连通管2的一端设置有所述第一储液罐4，所述第二连通管6的一端与所述单闸板防喷器5远离所述第一连通管2的一端法兰连接，所述第二连通管6的另一端与所述双闸板防喷器9法兰连接，所述第二连通管6上设置有所述第二分流管7，所述第二分流管7远离所述第二连通管6的一端设置有所述第二储液罐8，所述第三连通管10的一端与所述双闸板防喷器9远离所述第二连通管6的一端法兰连接，所述第三连通管10的另一端与所述环形防喷器13法兰连接，所述第三连通管10上设置有所述第三分流管11，所述第三分流管11远离所述第三连通管10的一端设置有所述第三储液罐12，所述第一分流管3和所述第二分流管7上均设置有电气式压力表14，所述电气式压力表14的信息输出端与所述主控器的信息输入端连接，所述单闸板防喷器5、所述双闸板防喷器9和所述环形防喷器13的信息输入端均与所述主控器的信息输出端连接。

在本实施方式中，所述第一分流管3和所述第二分流管7上均设置有电气式压力表14，所述电气式压力表14的信息输出端与所述主控器的信息输入端连接，所述单闸板防喷器5、所述双闸板防喷器9和所述环形防喷器13的信息输入端均与所述主控器的信息输出端连接，当井内压力过大时，部分钻井液通过所述第一分流管3输送至所述第一储液罐4内，从而避免井内压力过大发生井喷现象，并利用所述第一分流管3上的所述电气式压力表14测得所述第一分流管3内的流体压力，当第一分流管3内流体的压力数值大于预设数值时，打开所述单闸板防喷器5，使得钻井液输送至所述第二连通管6内，并进一步通过所述第二分流管7输送至所述第二储液罐8内，进一步缓解井内的压力值，避免井内压力过大发生井喷现象，并利用所述第二分流管7上的所述电气式压力表14测得所述第二分流管7内的流体压力，当所述第二分流管7内的流体压力大于预设数值时，打开所述双闸板防喷器9，使得钻井液输送至所述第三连通管10内，进一步通过所述第三分流管11输送至所述第三储液罐12内，从而缓解井内压力值，进一步避免井内压力过大发生井喷现象。

进一步地，所述第一分流管3和所述第二分流管7上均还设置有节流阀15，每个所述节流阀15分别位于对应的所述电气式压力表14靠近对应的所述第一连通管2和所述第二连通管6的一端。

在本实施方式中，通过所述节流阀15改变节流截面，从而减缓流经所述电气式压力表14的流体的流速，从而避免流体流速过快对所述电气式压力表14造成损坏。

进一步地，所述第一分流管3、所述第二分流管7和所述第三分流管11上均还设置有单向阀16。

在本实施方式中，通过在所述第一分流管3、所述第二分流管7和所述第三分流管11上设置所述单向阀16，防止所述第一分流管3、所述第二分流管7和所述第三分流管11内的钻井液回流。

进一步地，所述井口回压调控装置还包括储液池17和钻井泵18，所述第一储液罐4、所述第二储液罐8和所述第三储液罐12的底部均设置有排液管19，每根所述排液管19远离对应的所述第一储液罐4、所述第二储液罐8和所述第三储液罐12的一端均位于所述储液池17内，每根所述排液管19上均设置有电控阀20，所述钻井泵18的一端与所述储液池17相对应，所述钻井泵18的另一端与所述井口主管1相对应。

在本实施方式中，通过所述排液管19将所述第一储液罐4、所述第二储液罐8和所述第三储液罐12内的钻井液输送至所述储液池17内，并通过所述钻井泵18将储液池17内的钻井液通过所述井口主管1输送至井内，从而实现钻井液的循环利用。

进一步地，所述第一储液罐4、所述第二储液罐8和所述第三储液罐12的内部均设置有液位传感器21，每个所述液位传感器21的信息输出端均与所述主控器的信息输入端连接，每个所述电控阀20的信息输入端均与所述主控器的信息输出端连接。

在本实施方式中，通过所述液位传感器21实时检测对应的罐体内的钻井液的高度，当钻井液高度达到预设值后，通过所述主控器开启对应的所述电控阀20，从而将对应的所述第一储液罐4、所述第二储液罐8和所述第三储液罐12内的钻井液输送至所述储液池17内。

进一步地，所述第一储液罐4、所述第二储液罐8和所述第三储液罐12的顶部均还设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括放置架22、电机23、搅拌轴24和搅拌扇叶25，所述放置架22与对应的所述第一储液罐4、所述第二储液罐8和所述第三储液罐12可拆卸连接，所述电机23与所述放置架22可拆卸连接，所述电机23的输出端设置有所述搅拌轴24，所述搅拌轴24贯穿对应的所述第一储液罐4、所述第二储液罐8和所述第三储液罐12的罐体，所述搅拌扇叶25与所述搅拌轴24可拆卸连接，并位于罐体的内部。

在本实施方式中，启动所述电机23，通过所述搅拌轴24带动所述搅拌扇叶25对罐体内的钻井液进行搅拌，从而避免罐体内的钻井液中的固定物质沉降。

进一步地，所述第一储液罐4、所述第二储液罐8和所述第三储液罐12的内部还设置有弧形挡板26，所述弧形挡板26与罐体的内壁之间形成放置区27，所述液位传感器21位于所述放置区27内。

在本实施方式中，将所述液位传感器21安装在所述放置区27内，使得通过所述搅拌装置对罐体内的钻井液进行搅拌时，所述放置区27内的钻井液相对平静，使得所述液位传感器21位的测量结果更加精准。

请参阅图3，本发明还提供一种采用如上述所述的井口回压调控装置的调控方法，步骤如下：

S1：当井内压力过大时，部分钻井液利用所述第一分流管3输送至所述第一储液罐4内，从而避免井内压力过大发生井喷现象，并利用所述第一分流管3上的所述电气式压力表14测得所述第一分流管3内的流体压力；

S2：当第一分流管3内流体的压力数值大于预设数值时，打开所述单闸板防喷器5，使得钻井液输送至所述第二连通管6内，并进一步利用所述第二分流管7输送至所述第二储液罐8内，进一步缓解井内的压力值，避免井内压力过大发生井喷现象，并利用所述第二分流管7上的所述电气式压力表14测得所述第二分流管7内的流体压力；

S3：当所述第二分流管7内的流体压力大于预设数值时，打开所述双闸板防喷器9，使得钻井液输送至所述第三连通管10内，进一步利用所述第三分流管11输送至所述第三储液罐12内，从而缓解井内压力值，避免井内压力过大发生井喷现象。

其中，起钻时，当井内压力过大时，部分钻井液通过所述第一分流管3输送至所述第一储液罐4内，从而避免井内压力过大发生井喷现象，并利用所述第一分流管3上的所述电气式压力表14测得所述第一分流管3内的流体压力，当第一分流管3内流体的压力数值大于预设数值时，打开所述单闸板防喷器5，使得钻井液输送至所述第二连通管6内，并进一步通过所述第二分流管7输送至所述第二储液罐8内，进一步缓解井内的压力值，避免井内压力过大发生井喷现象，并利用所述第二分流管7上的所述电气式压力表14测得所述第二分流管7内的流体压力，当所述第二分流管7内的流体压力大于预设数值时，打开所述双闸板防喷器9，使得钻井液输送至所述第三连通管10内，进一步通过所述第三分流管11输送至所述第三储液罐12内，从而缓解井内压力值，进一步避免井内压力过大发生井喷现象。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (1)

1.一种井口回压调控方法，包括井口回压调控装置，所述井口回压调控装置包括井口主管、主控器、第一连通管、第一分流管、第一储液罐、单闸板防喷器、第二连通管、第二分流管、第二储液罐、双闸板防喷器、第三连通管、第三分流管、第三储液罐和环形防喷器，所述第一连通管的一端与所述井口主管法兰连接，所述第一连通管的另一端与所述单闸板防喷器法兰连接，所述第一连通管上设置有所述第一分流管，所述第一分流管远离所述第一连通管的一端设置有所述第一储液罐，所述第二连通管的一端与所述单闸板防喷器远离所述第一连通管的一端法兰连接，所述第二连通管的另一端与所述双闸板防喷器法兰连接，所述第二连通管上设置有所述第二分流管，所述第二分流管远离所述第二连通管的一端设置有所述第二储液罐，所述第三连通管的一端与所述双闸板防喷器远离所述第二连通管的一端法兰连接，所述第三连通管的另一端与所述环形防喷器法兰连接，所述第三连通管上设置有所述第三分流管，所述第三分流管远离所述第三连通管的一端设置有所述第三储液罐，所述第一分流管和所述第二分流管上均设置有电气式压力表，所述电气式压力表的信息输出端与所述主控器的信息输入端连接，所述单闸板防喷器、所述双闸板防喷器和所述环形防喷器的信息输入端均与所述主控器的信息输出端连接，所述第一分流管和所述第二分流管上均还设置有节流阀，每个所述节流阀分别位于对应的所述电气式压力表靠近对应的所述第一连通管和所述第二连通管的一端，所述第一分流管、所述第二分流管和所述第三分流管上均还设置有单向阀，所述井口回压调控装置还包括储液池和钻井泵，所述第一储液罐、所述第二储液罐和所述第三储液罐的底部均设置有排液管，每根所述排液管远离对应的所述第一储液罐、所述第二储液罐和所述第三储液罐的一端均位于所述储液池内，每根所述排液管上均设置有电控阀，所述钻井泵的一端与所述储液池相对应，所述钻井泵的另一端与所述井口主管相对应，所述第一储液罐、所述第二储液罐和所述第三储液罐的内部均设置有液位传感器，每个所述液位传感器的信息输出端均与所述主控器的信息输入端连接，每个所述电控阀的信息输入端均与所述主控器的信息输出端连接，其特征在于，步骤如下：

当井内压力过大时，部分钻井液利用所述第一分流管输送至所述第一储液罐内，从而避免井内压力过大发生井喷现象，并利用所述第一分流管上的所述电气式压力表测得所述第一分流管内的流体压力；

当第一分流管内流体的压力数值大于预设数值时，打开所述单闸板防喷器，使得钻井液输送至所述第二连通管内，并进一步利用所述第二分流管输送至所述第二储液罐内，进一步缓解井内的压力值，避免井内压力过大发生井喷现象，并利用所述第二分流管上的所述电气式压力表测得所述第二分流管内的流体压力；

当所述第二分流管内的流体压力大于预设数值时，打开所述双闸板防喷器，使得钻井液输送至所述第三连通管内，进一步利用所述第三分流管输送至所述第三储液罐内，从而缓解井内压力值，避免井内压力过大发生井喷现象。

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