CN202611676U - 一种用于控压钻井的回压泵系统出口装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于控压钻井的回压泵系统出口装置，包括三缸柱塞泵，三缸柱塞泵通过排水管线连接方通，所述排水管线上设有安全溢流阀和压力表，所述三缸柱塞泵通过上水管线连接气控平板阀，所述上水管线通过卸压管线连接安全溢流阀，所述气控平板阀通过第一管线连接方通，所述方通通过第二管线连接手动平板阀一端，所述手动平板阀另一端连接单流阀一端，所述单流阀另一端连接空气包。本实用新型的装置与井口节流管汇系统联合作用，保证合理回压的连续、稳定、安全地输出，实现钻井过程全工况的安全有效作业，具有安全可靠、性能良好、控压精度高和设计简洁的特点。

Description

一种用于控压钻井的回压泵系统出口装置

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻井领域，特别涉及一种用于控压钻井的回压泵系统出口装置。

背景技术

随着我国石油勘探开发向深层、复杂地区的深入发展，窄密度窗口安全钻井问题越来越突出，已成为影响我国钻井速度提高、制约石油勘探与开发进程的技术瓶颈。近几年，国内外在装备方面加大了研究与应用力度，发展成为当今的控压钻井技术，为解决窄窗口问题提供了一种技术手段，如Weatherford（威德福）公司的微流量控制钻井系统（MFC）、Schlumberger（斯伦贝谢）公司的动态环空压力控制系统（DAPC）、Halliburton（哈里伯顿）公司的恒定井底压力钻井系统。

Weatherford公司的微流量控制钻井系统（MFC）与国内井控设备相似，只是在传统的钻井液循环管汇上安装精确的传感器和钻井液节流装置，没有回压补偿装置，其通过监测出入口流量变化，从而改变节流压力来实现压力控制，只能用于一般要求的控压钻井与欠平衡钻井作业，但由于小排量钻井控制困难，不能满足窄密度窗口、深井全过程的控压钻井作业；另一类就是Schlumberger公司的动态环空压力控制系统（DAPC），增加了回压泵补偿系统，通过井口节流管汇系统和回压泵系统的联合作用，实现井底压力的恒定控制，其中井口节流管汇系统由控制系统自动控制，主要是正常钻进作业时，回压泵系统时刻处于待命状态，当钻井液排量很小或完全停止时，回压泵通过节流管汇循环钻井液，向井内施加回压。还有一类就是Halliburton公司的压力控制系统，它的原理与DAPC一样，但通过增加安全溢流通道改进了回压补偿功能，能大大降低回压泵开关泵期间压力扰动的影响，保证合理回压的连续输出，有效地实现钻进、接单根和起下钻的全工况切换。

目前没有一种用于控压钻井的回压泵系统出口装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种安全可靠、性能良好、控压精度高、设计简洁的用于控压钻井的回压泵系统出口装置。

为了实现上述目的本实用新型采取的技术方案是：

一种用于控压钻井的回压泵系统出口装置，包括三缸柱塞泵，三缸柱塞泵通过排水管线连接方通，所述排水管线上设有安全溢流阀和压力表，所述三缸柱塞泵通过上水管线连接气控平板阀，所述上水管线通过卸压管线连接安全溢流阀，所述气控平板阀通过第一管线连接方通，所述方通通过第二管线连接手动平板阀一端，所述手动平板阀另一端连接单流阀一端，所述单流阀另一端连接空气包。

所述空气包另一端连接出液管线，所述出液管线用于连接井口节流管汇系统。

所述上水管线与所述卸压管线之间通过硬管连接或法兰短节连接。

所述三缸柱塞泵和所述气控平板阀均连接自动控制系统。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：

1、回压泵系统出口设计有自循环通道，可以在三缸柱塞泵开启时，稳定三缸柱塞泵电机电流，防止过载，保护电机；

2、设计了由三缸柱塞泵、安全溢流阀形成回压泵溢流安全通道，当三缸柱塞泵的输出压力达到14MPa时，安全溢流阀开启泄压，保护工作人员、回压泵和管线；

3、拥有FF(Foundation Fieldbus，基金会现场总线)现场总线、HMI(Human MachineInterface，人机接口)组成的远程自动控制系统，自动化程度高，提高了可操作性和控制精度；

4、设计有空气包，作为压力缓冲装置，能有效稳定波动压力，起到缓冲作用，保证回压泵的稳压输出；

5、设计有手动平板阀和单流阀，在回压泵系统不工作和三缸柱塞泵维修期间防止钻井液回流。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的用于控压钻井的回压泵系统出口装置结构示意图。

附图中，各标号所代表的组件列表如下：

1.三缸柱塞泵，2.安全溢流阀，3.压力表，4.气控平板阀，5.手动平板阀，6.单流阀，7.空气包，8.方通，9.上水管线，10.排水管线，11.卸压管线，12.第一管线，13.第二管线。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，一种用于控压钻井的回压泵系统出口装置，包括三缸柱塞泵1，三缸柱塞泵1通过排水管线10连接方通8，排水管线10上设有安全溢流阀2和压力表3，三缸柱塞泵1通过上水管线9连接气控平板阀4，上水管线9通过卸压管线11连接安全溢流阀2，气控平板阀4通过第一管线12连接方通8，方通8通过第二管线13连接手动平板阀5一端，手动平板阀5另一端连接单流阀6一端，单流阀6另一端连接空气包7。

本实用新型中压力表用来监测回压的大小。本实用新型的回压泵出口装置，有一条回压补偿直流通道和三条安全保护通道，适合于不同钻井工况时的转换，本实用新型的装置与井口节流管汇系统联合作用，保证合理回压的连续、稳定、安全地输出，实现钻井过程全工况的安全有效作业，具有安全可靠、性能良好、控压精度高和设计简洁的特点。

使用中，空气包7另一端连接出液管线一端，出液管线另一端直接与井口节流管汇系统相连。

本实用新型的上水管线9与卸压管线11之间通过硬管连接或法兰短节连接。

本实用新型中各管线之间采用硬管连接或法兰短节连接。回压泵系统出口装置固定在撬装底座上，搬家、移动或安装都很方便。

本实用新型的三缸柱塞泵1和气控平板阀4均连接远程自动控制系统。远程自动控制系统实现三缸柱塞泵1和气控平板阀4的开启和关闭，自动化程度高，提高了可操作性和控制精度。

本实用新型的回压泵系统出口设计有三条通道：第一条经三缸柱塞泵、排水管线、排水管线上连接的安全溢流阀和压力表、方通、第一管线、气控平板阀及上水管线形成回压泵自循环通道，主要用于稳定三缸柱塞泵电机电流，防止过载，保护电机，三缸柱塞泵开启前打开气控平板阀，开启三缸柱塞泵，等三缸柱塞泵电机电流稳定后，关闭气控平板阀，三缸柱塞泵正常输出流量；第二条经三缸柱塞泵、排水管线、安全溢流阀、卸压管线形成回压泵溢流安全通道，当三缸柱塞泵的输出压力达到14MPa时，安全溢流阀开启泄压，保护工作人员、回压泵和管线；第三条由三缸柱塞泵、排水管线、排水管线上连接的安全溢流阀和压力表、方通、第二管线、手动平板阀和单流阀组成，在回压泵系统不工作和三缸柱塞泵维修期间防止钻井液回流。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于控压钻井的回压泵系统出口装置，其特征在于，包括三缸柱塞泵，所述三缸柱塞泵通过排水管线连接方通，所述排水管线上设有安全溢流阀和压力表，所述三缸柱塞泵通过上水管线连接气控平板阀，所述上水管线通过卸压管线连接安全溢流阀，所述气控平板阀通过第一管线连接方通，所述方通通过第二管线连接手动平板阀一端，所述手动平板阀另一端连接单流阀一端，所述单流阀另一端连接空气包。

2.根据权利要求1所述的用于控压钻井的回压泵系统出口装置，其特征在于，所述空气包另一端连接出液管线，所述出液管线用于连接井口节流管汇系统。

3.根据权利要求1所述的用于控压钻井的回压泵系统出口装置，其特征在于，所述上水管线与所述卸压管线之间通过硬管连接或法兰短节连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于控压钻井的回压泵系统出口装置，其特征在于，所述三缸柱塞泵和所述气控平板阀均连接远程自动控制系统。

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