CN202284457U

CN202284457U - 流道转换控制系统

Info

Publication number: CN202284457U
Application number: CN2011203965183U
Authority: CN
Inventors: 贾银鸽; 张武辇; 韦红术; 张新平; 张俊彬; 汪顺文; 张伟国; 姜柯
Original assignee: SHENZHEN FAR EAST OIL DRILLING ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN FAR EAST OIL DRILLING ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2011-10-18
Filing date: 2011-10-18
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2021-10-18

Abstract

本实用新型公开了一种流道转换控制系统，所述系统包括泥浆过滤装置、连通管、控制阀、立柱和中央控制系统，所述中央控制系统控制所述控制阀的动作。所述泥浆过滤装置、立柱应用连通管和控制阀相连通。该系统，通过对泥浆流道的转换和控制，实现了井眼泥浆的连续循环作业，从而连续保持了井眼压力的稳定，有效地控制了井眼环空的ECD值，保持了井壁的稳定和对井眼清洗的良好效果，防止了垮塌和斜井段岩屑床的形成，避免了垮卡漏喷等各种复杂情况的发生。这套装置简单，体积小，不会占据太大作业平台位置，保持正常操作环境，特别是该控制系统拆卸后能够集中在系统集装箱内，安装拆卸都很方便，这对于海上钻井平台操作简易特别重要。

Description

流道转换控制系统

技术领域

本实用新型涉及石油钻井技术领域，尤其涉及一种流道转换控制系统。

背景技术

钻井在石油工业中占据有极其重要的地位，从勘探阶段找油找气到开发生产汽油，直至油气田增产措施的实施，都必须经钻井来实现。

美国最早开发了连续循环钻井系统，目前，该技术已经在油田勘探开发中得到了应用，获得了很好的效果。但是，该套CCS装置结构组合件体积庞大，立在转盘上约有2米多高，接头位置在装置内看不到，对上扣和卸扣操作很繁琐，控制系统庞大而复杂，价格昂贵，限制了他的广泛使用。

目前国内的钻井技术还有待进一步提升，许多钻井要求井眼保持连续循环状态，以达到保持稳定的井眼压力，解决常规钻井在上扣，卸扣和接钻杆、卸钻杆过程中因停止井内泥浆循环而带来一系列不正常问题。连续循环钻井对保证井下安全，缩短钻井时间，降低钻井成本具有重大意义，特别对地质情况复杂的井更是起到关键作用。因此，必须研发新的先进设备配以先进的工艺技术才能实现钻井的连续循环作业。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种流道转换控制系统，通过本实用新型的技术方案，能够使泥浆转换流道，进而保证在换钻时泥浆仍然能够连续循环。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种流道转换控制系统，所述系统包括泥浆过滤装置、连通管、控制阀、立柱和中央控制系统；所述立柱为空腔结构，包括第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱；所述连通管包括第一连通管、第二连通管、第三连通管、第四连通管；所述控制阀包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀；所述中央控制系统控制所述控制阀的开通与闭合；所述泥浆过滤装置设有输入口，所述泥浆过滤装置与所述第二立柱相连通；所述第一立柱与所述第二立柱通过第一连通管相连通；所述第三立柱设有第一输出口、第四立柱设有第二输出口；所述第三立柱与第二连通管相连通，第二连通管连通第五控制阀后并与第三连通管相连通；所述第四立柱与第四连通管相连通，第四连通管连通第六控制阀后并与第三连通管相连通；所述第三连通管上设有第三输出口；所述第一立柱与所述第三立柱通过第一控制阀、第二控制阀相连通；所述第二立柱与所述第四立柱通过第三控制阀，第四控制阀相连通。

其中，所述控制系统的第一控制阀、第二控制阀相互并排；所述第三控制阀、第四控制阀相互并排。

其中，所述控制系统还包括单向阀，所述单向阀输出端与所述第三立柱相连通，所述单向阀输入端连接灌浆泵。

其中，所述控制阀通过连接法兰与各个立柱相连接。

其中，所述第四立柱的第二输出口用于外接不间断循环短接进行侧循环控制。

其中，所述泥浆过滤装置内部设有泥浆过滤器。

其中，所述流道转换控制系统包括两个泥浆压力表；所述第一泥浆压力表设置于所述单向阀和所述第三立柱之间；所述第二泥浆压力表设置于所述第四立柱外侧壁。

其中，所述第三连通管为“U”形三通结构，所述第三输出口位于所述“U”形结构的底部。

其中，所述中央控制系统包括电控、液控、气控和气液控制。

其中，所述泥浆过滤装置底部通过焊颈法兰与第二立柱相连接，所述过滤器顶部通过过滤器支座与第一立柱相连接。

本实用新型的有益效果是：区别于现有钻井技术中海上钻井设备不能自动转换流道，在常规钻井上扣，卸扣和接钻杆、卸钻杆过程中因停止井内泥浆循环而带来一系列不正常问题。本实用新型技术方案的流道转换控制系统，由多个立柱加上控制阀的组合形成多个可选流道，由控制系统控制控制阀的开闭就可以实现泥浆流道的转换。该系统完全甩掉了现有技术中庞大组合体的概念，该系统通过对泥浆流道的转换和控制，实现了井眼的泥浆连续循环作业，这套装置结构简单，不会占据转盘面，保持正常操作环境，特别是该控制系统拆卸后能够集中在系统集装箱内，安装拆卸都很方便，这对于海上钻井平台操作简易性特别重要。

附图说明

图1是本实用新型实施例的流道转换控制系统的系统结构图。

标号说明：

1 泥浆过滤装置；2 第一立柱；3 第二立柱；4 第三立柱；5 第四立柱；

6 第一控制阀；7 第二控制阀；8 第三控制阀；9 第四控制阀；

10 第五控制阀；11 第六控制阀；12 第一泥浆压力表；14 第二泥浆压力表；13 单向阀；15 第二连通管；16 第四连通管；17 第三连通管；

18 第一连通管；

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1，本实用新型技术方案中提供的一种流道转换控制系统，包括泥浆过滤装置、连通管、控制阀、立柱和中央控制系统；

所述立柱为空腔结构，包括第一立柱2、第二立柱3、第三立柱4和第四立柱5；所述连通管包括第一连通管18、第二连通管15、第三连通管17、第四连通管16；所述控制阀包括第一控制阀6、第二控制阀7、第三控制阀8、第四控制阀9、第五控制阀10、第六控制阀11；所述中央控制系统控制所述控制阀的开启与关闭，在一优选的技术方案中，所述中央控制系统为液压控制系统，可以为电控、液控、气控或气液控制等形式，它能通过液压阀工作位的变换控制液压执行机构，从而完成所述控制阀的开通与闭合。所述泥浆过滤装置1设有输入口，所述泥浆过滤装置1与所述第二立柱3相连通；所述第一立柱2与所述第二立柱3通过第一连通管18相连通；所述第三立柱4设有第一输出口、第四立柱5设有第二输出口，所述第三立柱4设有第一输出口、第四立柱5设有第二输出口；所述第三立柱4与第二连通管15相连通，第二连通管15连通第五控制阀10后并与第三连通管17相连通；所述第四立柱5与第四连通管16相连通，第四连通管16连通第六控制阀11后并与第三连通管17相连通；其中，所述第三连通管17上设有第三输出口。

在本实用新型的技术方案中，所述流道转换控制系统特指一种FECD流道转换控制系统，所谓FECD即Far east-circulating Device。

作为优选的，所述第三连通管17为“U”形三通结构，所述第三输出口位于所述U形结构的底部。

所述第一立柱2与所述第三立柱4通过第一控制阀6、第二控制阀7相连通；所述第二立柱3与所述第四立柱5通过第三控制阀8、第四控制阀9相连通，所述第四立柱的第二输出口用于外接不间断循环短接，进行侧循环控制。

本技术方案中，所述控制系统的第一控制阀6、第二控制阀7相互并排，在第一立柱2和第三立柱4间形成两个并联的流通通道；所述第三控制阀8、第四控制阀9相互并排，在第二立柱3和第四立柱5间形成两个并联的流通通道。

所述控制系统还包括单向阀13，所述单向阀13输出端与所述第三立柱4相连通，输入端连接一灌浆泵。其中，所谓单向阀是指流体只能沿进水口流动，出水口介质却无法回流的装置，即液体在该装置中只能单向流动。

本技术方案中的一个优选的技术方案是所述控制阀通过法兰与立柱相连接，也可采用由壬连接，又称活连接，它能将两个管头零部件通过螺纹相互连接，它的优点是容易拆装，耐压高(可高达10000psi)。应用活连接，泥浆钻井系统就满足了实际方便拆卸安装等的需要。

所述第四立柱5的第二输出口用于外接不间断循环短接，进行侧循环控制，在泥浆流道转换控制过程中，协助完成了泥浆流道转换的过程。

在本技术方案的实施例中，所述泥浆过滤装置内部设有泥浆过滤器，泥浆通过泥浆过滤装置输入口进入后，经过过滤，去掉了与泥浆相互混合的大颗粒物质，接着泥浆才进入第二立柱3。

此外，所述流道转换控制系统包括两个泥浆压力表，包括第一泥浆压力表12、第二泥浆压力表14，所述第一泥浆压力表12固定于所述单向阀和第三立柱4之间，所述第二泥浆压力表14固定于所述第四立柱5外侧壁。

为了使所述泥浆过滤装置1与所述第二立柱3更加稳固连接，本实用新型实施例中，所述泥浆过滤装置1底部通过焊颈法兰与第二立柱3相连接，所述过滤装置通过过滤器支座与第一立柱2相连接，从而不但满足了牢固的要求，而且便于拆卸，便于拆卸运输。

本实用新型技术方案的所述FECD泥浆流道转换控制系统应用在钻井技术中。

下面将结合具体实施方式来阐述本实用新型技术方案中所述流道转换控制系统的工作原理：

首先，泥浆通过泥浆泵进入泥浆过滤装置1，泥浆过滤装置1过滤泥浆，由于所述第一立柱2与所述第二立柱3通过第一连通管18，所以过滤后的泥浆将进入第二立柱3后也将进入第一立柱2。在本过程中，液压控制系统控制第一控制阀6、第二控制阀7开启，泥浆经过控制阀从而充满第三立柱4，泥浆进入第三立柱4后，从第三立柱4的第一输出口流出；

其次，液压控制系统开启第三控制阀8、第四控制阀9，然后关闭第一控制阀6、第二控制阀7，此时泥浆通过第四立柱5。与此同时打开第五控制阀10。此过程将通过第三连通管17的第三输出口卸掉第三立柱4和连通管内的泥浆，此时泥浆从第四立柱5的第二输出口输出，从而泥浆转换流道。

接着，当钻柱接好后，打开灌浆泵，泥浆经由单向阀13、第三立柱4进行灌浆，当泥浆压力表达到指定数值后，关闭灌浆泵，打开第一控制阀6、第二控制阀7，关闭第三控制阀8和第四控制阀9，此时泥浆再次进入顶驱进行循环，第一泥浆压力表检测立柱3内的压力值，打开第六控制阀11，通过第三连通管17的第三输出口卸掉第四立柱5内和第四连通管16内的泥浆压力，此时，泥浆又恢复到从第三立柱4的第一输出口输出。

上述过程即为钻井过程中应用所述流道转换控制系统达到流道转换目的的完整的工作过程。

通过本实用新型的技术方案，实现了泥浆流道的转换。该系统采用由壬连接泥浆阀，连通管等可活动链接器件，拆卸与安装更加方便，进而方便了运输。本实用新型技术方案完全甩掉了现有技术中庞大组合体的概念。该系统，通过对泥浆流道的转换和控制，实现了井眼的连续泥浆循环作业，这套装置简单，不会占据转盘面，保持正常操作环境，特别是该控制系统拆卸后能够集中在系统集装箱内，安装拆卸都很方便，这对于海上操作平台操作简易特别重要。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种流道转换控制系统，其特征在于：包括泥浆过滤装置、连通管、控制阀、立柱和中央控制系统；

所述立柱为空腔结构，包括第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱；所述连通管包括第一连通管、第二连通管、第三连通管、第四连通管；所述控制阀包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀；

所述中央控制系统控制所述控制阀的开通与闭合；

所述泥浆过滤装置设有输入口，所述泥浆过滤装置与所述第二立柱相连通；

所述第一立柱与所述第二立柱通过第一连通管相连通；

所述第三立柱设有第一输出口、第四立柱设有第二输出口；所述第三立柱与第二连通管相连通，第二连通管连通第五控制阀后并与第三连通管相连通；所述第四立柱与第四连通管相连通，第四连通管连通第六控制阀后并与第三连通管相连通；所述第三连通管上设有第三输出口；

所述第一立柱与所述第三立柱通过第一控制阀、第二控制阀相连通；所述第二立柱与所述第四立柱通过第三控制阀，第四控制阀相连通。

2.根据权利要求1所述流道转换控制系统，其特征在于：所述控制系统的第一控制阀、第二控制阀相互并排；

所述第三控制阀、第四控制阀相互并排。

3.根据权利要求1所述流道转换控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括单向阀，所述单向阀输出端与所述第三立柱相连通，所述单向阀输入端连接灌浆泵。

4.根据权利要求1所述流道转换控制系统，其特征在于：所述控制阀通过连接法兰与各个立柱相连接。

5.根据权利要求1所述流道装换控制系统，其特征在于：

所述第四立柱的第二输出口用于外接不间断循环短接进行侧循环控制。

6.根据权利要求1所述流道转换控制系统，其特征在于：所述泥浆过滤装置内部设有泥浆过滤器。

7.根据权利要求1所述流道转换控制系统，其特征在于：所述流道转换控制系统包括两个泥浆压力表；

所述第一泥浆压力表设置于所述单向阀和所述第三立柱之间；

所述第二泥浆压力表设置于所述第四立柱外侧壁。

8.根据权利要求1所述流道转换控制系统，其特征在于：所述第三连通管为“U”形三通结构，所述第三输出口位于所述“U”形结构的底部。

9.根据权利要求1所述流道转换控制系统，其特征在于：所述中央控制系统包括电控、液控、气控和气液控制。

10.根据权利要求1所述流道转换控制系统，其特征在于：所述泥浆过滤装置底部通过焊颈法兰与第二立柱相连接，所述过滤器顶部通过过滤器支座与第一立柱相连接。