CN116006101A - 控压钻井防堵智能排堵的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油气钻井行业中井底压力控制方法技术领域，是一种控压钻井防堵智能排堵的方法，按照下述步骤进行：判断过滤芯的堵塞情况；根据过滤芯的堵塞情况，调整液动闸板阀的开关状态；当过滤芯堵塞，开启二路管线的液动闸板，关闭一路管线的液动闸板阀；当过滤芯畅通，开启一路管线液动闸板阀，关闭二路管线液动闸板阀，包括一路管线、二路管线、三路管线、过滤芯、一路液动闸板阀、二路液动闸板阀、第一压力传感器、第二压力传感器、数据监视模块、逻辑判断模块和控制模块。本发明工艺简单，操作方便，能防止控压钻井过程中节流阀堵塞，确保井筒压力控制连续，提高了安全性和可靠性，降低了现场操作人员劳动强度和作业费用。
Description
技术领域
本发明涉及油气钻井行业中井底压力控制方法技术领域，是一种控压钻井防堵智能排堵的方法。
背景技术
窄密度窗口的地层进行钻进时往往存在开泵漏、停泵溢的问题，为解决此问题引入控压钻井技术。其主要技术特点是：通过节流阀来改变钻井液返出通道面积，来改变井口回压，从而实现环空压力剖面的控制，更经济地完成其他技术不可能完成的钻井作业。
然而一般情况下在控压钻进过程中若井壁掉块返出井筒，循环至节流阀会造成其部分堵塞或者完全堵塞，致使套压升高，进而憋漏地层造成井下复杂；节流阀发生堵塞后需要人为拆除，并进行清理，重新试压，一方面致使井筒压力控制中断，另外一方面增加了现场操作人员劳动强度和作业费用。
发明内容
本发明提供了一种控压钻井防堵智能排堵的方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决控压钻井过程中现有存在节流阀易堵塞、井下作业不安全的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种控压钻井防堵智能排堵的方法，按照下述步骤进行：第一步，判断过滤芯的堵塞情况；第二步，根据过滤芯的堵塞情况，调整一路管线出口端的液动闸板阀和二路管线出口端的液动闸板阀的开关状态；第三步，当过滤芯部分堵塞或者完全堵塞，开启二路管线出口端的液动闸板，同时关闭一路管线出口端的液动闸板阀，钻井液从二路管线排出；第四步，当过滤芯畅通，开启一路管线出口端的液动闸板阀，同时关闭二路管线出口端的液动闸板阀，钻井液从一路管线排出，进行正常控压钻进。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述判断过滤芯的堵塞情况具体包括：第一步，实时采集过滤芯前后钻井液的压力差值；第二步，过滤芯前后钻井液的实际压力差值增大到等于或大于目标压力差值时，判断过滤芯部分堵塞或者完全堵塞；第三步，过滤芯前后钻井液的实际压力差值减小到小于目标压力差值时，判断过滤芯畅通。
上述采集二路管线出口端的液动闸板阀及一路管线出口端的液动闸板阀的位置信息，确定一路管线出口端的液动闸板阀和二路管线出口端的液动闸板阀的开关状态,实施所述控压钻井防堵智能排堵的方法的装置，包括一路管线、二路管线、三路管线、过滤芯、一路液动闸板阀、二路液动闸板阀、第一压力传感器、第二压力传感器、数据监视模块、逻辑判断模块和控制模块；二路管线上端口固定连通有三通阀，三通阀左端口与一路管线右端口固定相连通，三通阀右端口与三路管线左端口固定相连通，一路管线上根据介质流向方向依次固定安装有过滤芯、第一压力传感器和一路液动闸板阀，三通阀上固定安装有第二压力传感器，二路管线上固定安装有二路液动闸板阀；逻辑判断模块判断过滤芯的堵塞情况，并根据过滤芯的堵塞情况向控制模块发出开关一路液动闸板阀和二路液动闸板阀的指令，据监视模块根据过滤芯的堵塞情况，监视一路管线出口端的液动闸板阀和二路管线出口端的液动闸板阀的开关状态，控制模块接收逻辑判断模块开关一路液动闸板阀和二路液动闸板阀的指令，并向一路液动闸板阀和二路液动闸板阀输出电控信号，即当过滤芯部分堵塞或者完全堵塞，开启二路管线出口端的液动闸板，同时关闭一路管线出口端的液动闸板阀，三路管线输送来的钻井液从二路管线排出；当过滤芯畅通，开启一路管线出口端的液动闸板阀，同时关闭二路管线出口端的液动闸板阀，三路管线输送来的钻井液从一路管线排出，进行正常控压钻进。
上述还包括设计模块，设计模块预先设定过滤芯前后钻井液的目标压力差值，用于逻辑判断模块判断过滤芯的堵塞情况。
上述一路液动闸板阀和二路液动闸板阀上分别设置有位置传感器。
上述滤芯右端进口与三通阀左端口固定相连通。
本发明工艺简单，操作方便，能防止控压钻井过程中节流阀堵塞，确保井筒压力控制连续，提高了安全性和可靠性，降低了现场操作人员劳动强度和作业费用。
附图说明
附图1为本发明控压钻井防堵智能排堵的方法的工艺流程示意图。
附图中的编码分别为：1为一路管线，2为二路管线，3为三路管线，4为过滤芯，5为一路液动闸板阀，6为二路液动闸板阀，7为第一压力传感器，8为第二压力传感器，9为三通阀。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：如附图1所示，该控压钻井防堵智能排堵的方法，按照下述步骤进行：第一步，判断过滤芯4的堵塞情况；第二步，根据过滤芯4的堵塞情况，调整一路管线1出口端的液动闸板阀和二路管线2出口端的液动闸板阀的开关状态；第三步，当过滤芯4部分堵塞或者完全堵塞，开启二路管线2出口端的液动闸板，同时关闭一路管线1出口端的液动闸板阀，三路管线3输送来的钻井液从二路管线2排出；第四步，当过滤芯4畅通，开启一路管线1出口端的液动闸板阀，同时关闭二路管线2出口端的液动闸板阀，三路管线3输送来的钻井液从一路管线1排出，进行正常控压钻进。
本发明主要解决了目前控压钻井过程中节流阀易堵塞的难题，与现有防堵方法相比，井内掉块在到达自动节流阀之前被捕获并排堵，可有效解决控压钻井过程中节流阀堵塞的问题，既能实现控压钻井过程中对油气井井筒压力的连续控制，又确保了控压钻井过程中的井下安全，降低了现场作业人员劳动强度及作业费用。
实施例2：如附图1所示，作为上述实施例的优化，判断过滤芯4的堵塞情况具体包括：第一步，实时采集过滤芯4前后钻井液的压力差值；第二步，过滤芯4前后钻井液的实际压力差值增大到等于或大于目标压力差值时，判断过滤芯4部分堵塞或者完全堵塞；第三步，过滤芯4前后钻井液的实际压力差值减小到小于目标压力差值时，判断过滤芯4畅通。
实施例3：如附图1所示，作为上述实施例的优化，采集二路管线2出口端的液动闸板阀及一路管线1出口端的液动闸板阀的位置信息，确定一路管线1出口端的液动闸板阀和二路管线2出口端的液动闸板阀的开关状态，实施该控压钻井防堵智能排堵的方法的装置，包括一路管线1、二路管线2、三路管线3、过滤芯4、一路液动闸板阀5、二路液动闸板阀6、第一压力传感器7、第二压力传感器8、数据监视模块、逻辑判断模块和控制模块；二路管线2上端口固定连通有三通阀9，三通阀9左端口与一路管线1右端口固定相连通，三通阀9右端口与三路管线3左端口固定相连通，一路管线1上根据介质流向方向依次固定安装有过滤芯4、第一压力传感器7和一路液动闸板阀5，三通阀9上固定安装有第二压力传感器8，二路管线2上固定安装有二路液动闸板阀6；逻辑判断模块判断过滤芯4的堵塞情况，并根据过滤芯4的堵塞情况向控制模块发出开关一路液动闸板阀5和二路液动闸板阀6的指令，据监视模块根据过滤芯4的堵塞情况，监视一路管线1出口端的液动闸板阀和二路管线2出口端的液动闸板阀的开关状态，控制模块接收逻辑判断模块开关一路液动闸板阀5和二路液动闸板阀6的指令，并向一路液动闸板阀5和二路液动闸板阀6输出电控信号，即过滤芯4部分堵塞或者完全堵塞，开启二路管线2出口端的液动闸板，同时关闭一路管线1出口端的液动闸板阀，三路管线3输送来的钻井液从二路管线2排出，当过滤芯4畅通，开启一路出口端的液动闸板阀，同时关闭二路出口端的液动闸板阀，三路管线3输送来的钻井液从一路管线1排出，进行正常控压钻进。
实施例4：如附图1所示，还包括设计模块，设计模块预先设定过滤芯4前后钻井液的目标压力差值，用于逻辑判断模块判断过滤芯4的堵塞情况。
实施例5：如附图1所示，一路液动闸板阀5和二路液动闸板阀6上分别设置有位置传感器。
实施例6：如附图1所示，滤芯右端进口与三通阀左端口固定相连通。
根据需要，本发明利用第一压力传感器7和第二压力传感器8实时采集过滤芯4前后钻井液的压力，根据一路液动闸板阀5和二路液动闸板阀6自带的位置传感器，采集一路液动闸板阀5和二路液动闸板阀6的开关状态，再将数据传输给逻辑判断模块，便于逻辑判断模块发出准确的一路液动闸板阀5和二路液动闸板阀6的指令。
根据需要，一路液动闸板阀5和二路液动闸板阀6除液动调整状态控制外，还可以进行手动状态调整。
综上所述，本发明工艺简单，操作方便，能防止控压钻井过程中节流阀堵塞，确保井筒压力控制连续，提高了安全性和可靠性，降低了现场操作人员劳动强度和作业费用。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (8)
1.一种控压钻井防堵智能排堵的方法，其特征在于按照下述步骤进行：第一步，判断过滤芯的堵塞情况；第二步，根据过滤芯的堵塞情况，调整一路管线出口端的液动闸板阀和二路管线出口端的液动闸板阀的开关状态；第三步，当过滤芯部分堵塞或者完全堵塞，开启二路管线出口端的液动闸板，同时关闭一路管线出口端的液动闸板阀，钻井液从二路管线排出；第四步，当过滤芯畅通，开启一路管线出口端的液动闸板阀，同时关闭二路管线出口端的液动闸板阀，钻井液从一路管线排出，进行正常控压钻进。
2.根据权利要求1所述的控压钻井防堵智能排堵的方法，其特征在于判断过滤芯的堵塞情况具体包括：第一步，实时采集过滤芯前后钻井液的压力差值；第二步，过滤芯前后钻井液的实际压力差值增大到等于或大于目标压力差值时，判断过滤芯部分堵塞或者完全堵塞；第三步，过滤芯前后钻井液的实际压力差值减小到小于目标压力差值时，判断过滤芯畅通。
3.根据权利要求1或2所述的控压钻井防堵智能排堵的方法，其特征在于采集二路管线出口端的液动闸板阀及一路管线出口端的液动闸板阀的位置信息，确定一路管线出口端的液动闸板阀和二路管线出口端的液动闸板阀的开关状态，实施所述控压钻井防堵智能排堵的方法的装置，包括一路管线、二路管线、三路管线、过滤芯、一路液动闸板阀、二路液动闸板阀、第一压力传感器、第二压力传感器、数据监视模块、逻辑判断模块和控制模块；二路管线上端口固定连通有三通阀，三通阀左端口与一路管线右端口固定相连通，三通阀右端口与三路管线左端口固定相连通，一路管线上根据介质流向方向依次固定安装有过滤芯、第一压力传感器和一路液动闸板阀，三通阀上固定安装有第二压力传感器，二路管线上固定安装有二路液动闸板阀；逻辑判断模块判断过滤芯的堵塞情况，并根据过滤芯的堵塞情况向控制模块发出开关一路液动闸板阀和二路液动闸板阀的指令，据监视模块根据过滤芯的堵塞情况，监视一路管线出口端的液动闸板阀和二路管线出口端的液动闸板阀的开关状态，控制模块接收逻辑判断模块开关一路液动闸板阀和二路液动闸板阀的指令，并向一路液动闸板阀和二路液动闸板阀输出电控信号，即当过滤芯部分堵塞或者完全堵塞，开启二路管线出口端的液动闸板，同时关闭一路管线出口端的液动闸板阀，三路管线输送来的钻井液从二路管线排出；当过滤芯畅通，开启一路管线出口端的液动闸板阀，同时关闭二路管线出口端的液动闸板阀，三路管线输送来的钻井液从一路管线排出，进行正常控压钻进。
4.根据权利要求3所述的控压钻井防堵智能排堵的方法，其特征在于还包括设计模块，设计模块预先设定过滤芯前后钻井液的目标压力差值，用于逻辑判断模块判断过滤芯的堵塞情况。
5.根据权利要求3所述的控压钻井防堵智能排堵的方法，其特征在于一路液动闸板阀和二路液动闸板阀上分别设置有位置传感器。
6.根据权利要求4所述的控压钻井防堵智能排堵的方法，其特征在于一路液动闸板阀和二路液动闸板阀上分别设置有位置传感器。
7.根据权利要求3所述的控压钻井防堵智能排堵的方法，其特征在于滤芯右端进口与三通阀左端口固定相连通。
8.根据权利要求4或5或6所述的控压钻井防堵智能排堵的方法，其特征在于滤芯右端进口与三通阀左端口固定相连通。
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