CN202578631U - 控压钻井井口回压控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种控压钻井井口回压控制系统，所述的系统包括输入模块、显示模块、工控机、控制模块、传感器、节流阀和电动执行器；输入模块将控制参数送入工控机；显示模块接收工控机的数字参数，进行显示；控制模块与工控机相接，接收工控机的信号，控制模块连接传感器，传感器检测节流阀的阀芯位置，并将信号传送给控制模块；电动执行器接收控制模块的数字信号控制所述节流阀的阀芯位置。本实用新型采用闭环控制，具有反馈能力，可实现井口回压的自动控制；本实用新型采用电动执行器控制，不受环境温度的影响，具有机械自锁能力，抗偏离能力强。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气资源勘探开发领域，特别是一种控压钻井井口回压控制系统。
背景技术
随着油气资源勘探开发的深度、广度不断增加，石油钻探正向着复杂地层发展。在复杂地层中，由于破裂压力(漏失压力)与地层孔隙压力(坍塌压力)之间的压力窗口比较狭窄，使用常规的钻井方法常出现溢流或井漏等复杂情况。如何精确控制井筒压力在狭窄压力窗口之间波动，防止钻井过程中常出现的溢流或井漏，是目前狭窄压力窗口钻井施工中亟待解决的关键技术问题之一。
工程上主要采用施加井口回压来实现对井筒压力的精确控制，在现有控压钻井井口回压控制系统中，通常采用液动控制节流阀开度从而控制井口回压的方式。液动控制方式存在以下不足：
(1)采用液压油作为动力源，油温变化引起油粘度的变化，不适用于高寒环境中工作；
(2)液压管路复杂，液压元件和管路之间易发生渗漏；
(3)液压控制不适用于对信号进行放大、记忆及逻辑判断等复杂运算的场合；
(4)液压组件的加工、配合要求高，加工工艺困难。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于快速准确调节节流阀开度，精确控制节流压力的控压钻井井口压力控制系统。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种采用电动执行器精确控制节流阀开度的控压钻井井口回压控制系统。
本实用新型的技术方案为：一种控压钻井井口回压控制系统，所述的系统包括输入模块、显示模块、工控机、控制模块、传感器、节流阀和电动执行器；输入模块将控制参数送入工控机；显示模块接收工控机的数字参数，进行显示；控制模块与工控机相接，接收工控机的信号，控制模块连接传感器，传感器检测节流阀的阀芯位置，并将信号传送给控制模块；电动执行器接收控制模块的数字信号控制所述节流阀的阀芯位置。
优选的是：所述电动执行器包括控制器、执行器；控制器接收控制模块的信号并控制执行器对节流阀状态的调整。
优选的是：所述的电动执行器包括手动控制器。
优选的是：所述控制模块包括PLC和扩展模块。
优选的是：所述传感器为可测量节流阀开度的线位移传感器。
本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型采用闭环控制，具有反馈能力，可实现井口回压的自动控制；
2.本实用新型采用电动执行器控制，不受环境温度的影响，具有机械自锁能力，抗偏离能力强。
附图说明
图1是本系统的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式：
本实用新型包括电动执行器1、节流阀2、传感器3、控制模块4、工控机5、显示模块6和输入模块7。
输入模块7根据各种控制参数的关系，将预设值送入工控机5，通过连接线传送到控制模块4的扩展模块，经过数模处理，进而送到PLC；显示模块6接收工控机5的数字参数进行显示；控制模块4接收到工控机5传来的预设参数信号，以及传感器3测得的节流阀2的位置信号，将其对比分析输出控制命令到电动执行器1的控制器11，通过控制器11将控制命令转换成机械命令，由执行器12完成对节流阀2阀芯的移动；控制模块4可设置成手动控制，通过手动控制器13完成。
综上所述，以上仅为本实用新型的一个最佳实施例，并非用于限定本实用新型的保护范围。因此，凡是本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包括在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种控压钻井井口回压控制系统，其特征在于：所述的系统包括输入模块、显示模块、工控机、控制模块、传感器、节流阀和电动执行器；输入模块将控制参数送入工控机；显示模块接收工控机的数字参数，进行显示；控制模块与工控机相接，接收工控机的信号，控制模块连接传感器，传感器检测节流阀的阀芯位置，并将信号传送给控制模块；电动执行器接收控制模块的数字信号控制所述节流阀的阀芯位置。
2.如权利要求1所述的控压钻井井口回压控制系统，其特征在于：所述电动执行器包括控制器、执行器；控制器接收控制模块的信号并控制执行器对节流阀状态的调整。
3.如权利要求2所述的控压钻井井口回压控制系统，其特征在于：所述的电动执行器包括手动控制器。
4.如权利要求1所述的控压钻井井口回压控制系统，其特征在于：所述控制模块包括PLC和扩展模块。
5.如权利要求1所述的控压钻井井口回压控制系统，其特征在于：所述传感器为可测量节流阀开度的线位移传感器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105332687A (zh) * | 2014-08-06 | 2016-02-17 | 新疆格瑞迪斯石油技术股份有限公司 | 控压钻井控制系统中井口目标压力的设置方法及装置 |
| CN113236183A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-08-10 | 中海石油(中国)有限公司湛江分公司 | 节流阀自动控制装置及钻井工况下井底压力调节系统 |
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2012
- 2012-05-02 CN CN 201220190225 patent/CN202578631U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN105332687A (zh) * | 2014-08-06 | 2016-02-17 | 新疆格瑞迪斯石油技术股份有限公司 | 控压钻井控制系统中井口目标压力的设置方法及装置 |
| CN105332687B (zh) * | 2014-08-06 | 2018-05-22 | 新疆格瑞迪斯石油技术股份有限公司 | 控压钻井控制系统中井口目标压力的设置方法及装置 |
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