CN201818258U - 一种控制压力钻井用节流管汇 - Google Patents

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李宗清
朱焕刚
王岩鹏
康波
曹强
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Sinopec Oilfield Service Corp
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China Petrochemical Corp
Drilling Technology Research Institute of Sinopec Shengli Petroleum Administration Bureau
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Abstract

本实用新型公开了一种控制压力钻井用节流管汇，包括放喷通道、主节流通道和辅助节流通道。辅助节流通道的流量计与辅助泵连通；放喷通道的四通块与主节流通道四通块通过管线连通；放喷通道的五通块连接到套管环空。流量计为质量流量计而且垂直放置，即流体从下向上流过质量流量计。本实用新型能够实现钻井的全过程中所需的井口回压控制，可以完成各个钻井工序间的流程倒换，并且具备流体流量的计量功能。

Description

一种控制压力钻井用节流管汇
技术领域
本实用新型涉及一种钻井用节流管汇，尤其涉及一种控制压力钻井用节流管汇。
背景技术
目前，控制压力钻井技术在国内外日益得到重视，2005年IADC和SPE曾专门召开欠平衡作业(UBO)和控制压力钻井(MPD)专题会议进行研讨，并为之下了定义：控制压力钻井技术是一种能够更加精确的控制井眼环空压力剖面的钻井方法，其目的是确定井下压力窗口并以此为依据进行环空压力控制。控制压力钻井通过一定的设备和方法来精确控制井下压力，能够根据井下压力变化迅速作出正确的调整，从而减少在井下压力窗口窄、易漏、易喷等地层钻进进的风险和成本，达到其它方法所不能达到的经济效果；控制压力钻井还可以用于避免井涌，作业过程中意外流入井内的地层流体可以被安全处理。
国外已研发出多种实施MPD的工具、设备和技术(包括井底恒压法、加压泥浆帽法、双梯度钻井法、微流量控制方法，HSE控制压力钻井方法)，并进行了现场应用。
控制压力钻井过程中，井底压力表达式为：
Pb＝Pmd+Pla+Pa                            (1)
式1中，Pb-井底压力，Pmd-钻井液静液柱压力，Pla-循环时环空摩擦压力Pa-井口回压(套压)。
因此，要实现在钻井全过程中的环空压力控制就必须在钻井的各个阶段都能得到所需的井口回压。
常规钻井过程中所用的节流管汇，是控制井涌、实施油气井压力控制技术的必要设备。但是，常规钻井用的节流管汇只能实现井口有流体返出时的回压控制，并不能够完成接单根、起下钻过程中的回压控制以及各个工序的流程倒换，也不具备流体计量、阀位检测和自动灌浆等多种功能。目前，未见关于控制压力钻井用节流管汇的全面报道。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种控制压力钻井用节流管汇，实现钻井的全过程中所需的井口回压。
为实现上述目的，本实用新型采用以下设计方案：
一种控制压力钻井用节流管汇，包括放喷通道、主节流通道和辅助节流通道。放喷通道由五通块、平板阀、四通块和手动平板阀依次管线连接构成；主节流通道由放喷通道的五通块、液动平板阀、节流阀、手动平板阀、四通块、手动平板阀、流量计和手动平板依次管线连接构成；辅助节流通道由流量计经过手动平板阀后分为两路，一路经过液动平板阀后与放喷通道的五通块连通，另一路经过节流阀和手动平板阀与主节流通道的四通块连通；辅助节流通道的流量计与辅助泵连通；放喷通道的四通块与主节流通道四通块通过管线连通；放喷通道的五通块连接到套管环空。
节流管汇配备有备用主节流通道，备用主节流通道由放喷通道的五通块、液动平板阀、节流阀、手动平板阀和放喷通道的四通块依次管线连接构成。
所述的流量计为质量流量计。质量流量计垂直放置，即流体从下向上流过质量流量计。
所述的节流阀可以是液动节流阀也可以是电动缸驱动的节流阀。节流阀上安装有阀位传感装置。
本实用新型的优点是：(1)能够实现钻井的全过程中所需的井口回压控制；(2)可以完成各个钻井工序间的流程倒换；(3)具备流体流量的计量功能。
附图说明
图1是本实用新型一种控制压力钻井用节流管汇的示意图。
图中1.五通块，2.液动平板阀，3.手动平板阀，4.流量计，5.液动平板阀，6.手动平板阀，7.液动平板阀，8.节流阀，9.手动平板阀，10.四通块，11.手动平板阀，12.流量计，13.手动平板阀，14.手动平板阀，15.四通块，16.手动平板阀，17.液动平板阀，18.节流阀，19.手动平板阀。
具体实施方式
下面结合附图1对本实用新型作进一步描述：
一种控制压力钻井用节流管汇包括放喷通道、主节流通道和辅助节流通道。放喷通道由五通块1、手动平板阀14、四通块15和手动平板阀16依次管线连接构成；主节流通道由所述五通块1、液动平板阀7、节流阀8、手动平板阀9、四通块10、手动平板阀11、流量计12和手动平板阀13依次管线连接构成；辅助节流通道由流量计4经过手动平板阀3后分为两路，一路经过液动平板阀2后与五通块连通，另一路经过节流阀5和手动平板阀6与四通块10连通；四通块10与四通块15通过管线连通。
节流管汇配备有备用主节流通道，备用主节流通道由五通块1、液动平板阀17、节流阀18、手动平板阀19和四通块15依次管线连接构成。
流量计为质量流量计，质量流量计垂直放置，即流体从下向上流过质量流量计。
所述的节流阀可以是液动节流阀也可以是电动缸驱动的节流阀。节流阀上安装有阀位传感装置。
五通块1与上游套管环空出口管线连接，环空返出钻井液通过五通块1进入节流管汇；钻井液可以经过放喷通道放喷，也可以经过主节流通道节流，从而产生钻进情况下的回压，当主节流通道的节流阀需要维修时，钻井液可以经过备用主节流通道产生节流回压。
接单根或者起下钻过程中，当泥浆泵停止向钻柱内注入泥浆时，上游辅助泵的钻井液进入辅助节流通道，钻井液一路经过节流阀5、手动平板阀6、四通块10、手动平板阀11、流量计12和手动平板阀13，产生的节流回压经过液动平板阀2、五通块作用于上游套管环空。

Claims (6)

1.一种控制压力钻井用节流管汇包括放喷通道、主节流通道和辅助节流通道，其特征在于放喷通道由五通块(1)、手动平板阀(14)、四通块(15)和手动平板阀(16)依次管线连接构成；
主节流通道由所述五通块(1)、液动平板阀(7)、节流阀(8)、手动平板阀(9)、四通块(10)、手动平板阀(11)、流量计(12)和手动平板阀(13)依次管线连接构成；
辅助节流通道由流量计(4)经过手动平板阀(3)后分为两路，一路经过液动平板阀(2)后与五通块连通，另一路经过节流阀(5)和手动平板阀(6)与四通块(10)连通；
五通块(1)与上游套管环空出口管线连接；辅助接流通道的流量计(4)与上游辅助泵连通；四通块(10)与四通块(15)通过管线连通。
2.根据权利要求1所述的一种控制压力钻井用节流管汇，其特征在于，流量计为质量流量计。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种控制压力钻井用节流管汇，其特征在于，质量流量计垂直放置，即流体从下向上流过质量流量计。
4.根据权利要求1所述的一种控制压力钻井用节流管汇，其特征在于，节流管汇配备有备用主节流通道，备用主节流通道由五通块(1)、液动平板阀(17)、节流阀(18)、手动平板阀(19)和四通块(15)依次管线连接构成。
5.根据权利要求1或权利要求4所述的节流阀可以是液动节流阀也可以是电动缸驱动的节流阀。
6.根据权利要求1、权利要求4或权利要求5所述的一种控制压力钻井用节流管汇，其特征在于，节流阀上安装有阀位传感装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102454373A (zh) * 2010-10-19 2012-05-16 中国石油化工集团公司 一种控制压力钻井用节流管汇
CN103061698A (zh) * 2011-10-24 2013-04-24 中国石油化工股份有限公司 一种自动节流管汇系统
CN110886585A (zh) * 2019-12-02 2020-03-17 中国石油集团西部钻探工程有限公司 钻井作业中回压补偿自动节流控制装置及其使用方法

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