CN211038553U - 控压钻井立管分流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油勘探开发技术领域，是一种控压钻井立管分流装置，其包括立管流量截止换向单元、分流控制单元，立管流量截止换向单元包括一号三通、二号三通，分流控制单元包括入口过滤三通、出口三通，第一路管线从右至左依次固定安装有一号自动节流阀、一号液动闸阀，入口过滤三通底部端口固定连通有第二路管线，第二路管线上依次固定安装有二号自动节流阀、二号液动闸阀、单流阀。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，体积小、易吊装、安装方便且安装位置可调，能够实现钻井过程中对钻井立管流量进行有效分流，从而精确控制进口套压，确保正常生产，具有安全、省力、简便、高效的特点。

Description

控压钻井立管分流装置

技术领域

本实用新型涉及石油勘探开发技术领域，是一种控压钻井立管分流装置。

背景技术

控压钻井技术是当前常用的钻井技术之一，也是高效解决“窄密度窗口”钻井的有效手段，在钻井过程中，自动把随钻监测的环空压力剖面反馈到地面控制系统，地面自动调整回压及压力补偿，实现了对环空压力的闭环监测与控制，通过降低钻井液的漏失和钻井相关的非生产时间等，来提高钻井经济性，从而提高复杂条件下钻井作业的安全性和效率。

分流回压补偿装置是一种控压钻井用立管流量调节系统，实现立管流量的阶梯式调节，以便控压钻井系统有足够的时间来调节套管回压来补偿因停/开泵导致的井底压力变化，实现使用停/开泵过程中井底压力的恒定控制，它通常需要接到钻井队高压闸门组出口端,由于作业现场空间有限导致大部分井场都不能安装分流回压补偿装置，即使空间足够，但仍需对钻井立管重新安装，安装时间长，难度高，存在钻井立管流量无法有效分流，无法有效控制井口套压的问题。

发明内容

本实用新型提供了一种控压钻井立管分流装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有控压钻井存在的立管流量无法有效分流，无法有效控制井口套压的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种控压钻井立管分流装置，包括立管流量截止换向单元、分流控制单元，立管流量截止换向单元包括一号三通、二号三通，一号三通与二号三通之间固定连通有第一换向管线，第一换向管线上固定安装有一号手动截止阀，一号三通左端口固定连通有井队立管，二号三通右端口固定连通有钻井泵管线，一号三通底部端口固定连通有第二换向管线，第二换向管线上固定安装有二号手动截止阀，二号三通底部端口固定连通有第三换向管线，第三换向管线上固定安装有三号手动截止阀，分流控制单元包括入口过滤三通、出口三通，入口过滤三通与出口三通之间固定连通有第一路管线，第一路管线从右至左依次固定安装有一号自动节流阀、一号液动闸阀，入口过滤三通右端口固定连通有进料管线，出口三通左端口固定连通有出料管线，出口三通底部端口固定连通有泄压管线，泄压管线上固定安装有液动泄压闸阀，入口过滤三通底部端口固定连通有第二路管线，第二路管线上依次固定安装有二号自动节流阀、二号液动闸阀、单流阀，进料管线进口与第三换向管线出口相连通，出料管线出口与第二换向管线进口相连通。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述出料管线上固定安装有压力传感器。

上述出口三通与一号液动闸阀之间的第一路管线上固定安装有流量计。

上述出口三通与一号液动闸阀之间的第一路管线上固定安装有非接触式超声波流量计。

上述一号自动节流阀和二号自动节流阀上均固定安装有角位移传感器。

上述一号液动闸阀和二号液动闸阀上均固定安装有接近开关。

上述分流控制单元固定安装在撬装底座上。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，体积小、易吊装、安装方便且安装位置可调，能够实现钻井过程中对钻井立管流量进行有效分流，从而精确控制进口套压，确保正常生产，具有安全、省力、简便、高效的特点。

附图说明

附图1为本实用新型的工艺流程示意图。

附图中的编码分别为：1为第一换向管线，2为一号三通，3为一号手动截止阀，4为二号三通，5为二号手动截止阀，6为三号手动截止阀，7为第一路管线，8为第二路管线，9为入口过滤三通，10为一号自动节流阀，11为一号液动闸阀，12为出口三通，13为泄压管线，14为液动泄压闸阀，15为二号自动节流阀，16为二号液动闸阀，17为单流阀，18为压力传感器，19为流量计，20为撬装底座，21为井队立管，22为钻井泵管线，23为进料管线，24为出料管线，25为第二换向管线，26为第三换向管线。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1所示，该控压钻井立管分流装置包括立管流量截止换向单元、分流控制单元，立管流量截止换向单元包括一号三通2、二号三通4，一号三通2与二号三通4之间固定连通有第一换向管线1，第一换向管线1上固定安装有一号手动截止阀3，一号三通2左端口固定连通有井队立管21，二号三通4右端口固定连通有钻井泵管线22，一号三通2底部端口固定连通有第二换向管线25，第二换向管线25上固定安装有二号手动截止阀5，二号三通4底部端口固定连通有第三换向管线26，第三换向管线26上固定安装有三号手动截止阀6，分流控制单元包括入口过滤三通9、出口三通12，入口过滤三通9与出口三通12之间固定连通有第一路管线7，第一路管线7从右至左依次固定安装有一号自动节流阀10、一号液动闸阀11，入口过滤三通9右端口固定连通有进料管线23，出口三通12左端口固定连通有出料管线24，出口三通12底部端口固定连通有泄压管线13，泄压管线13上固定安装有液动泄压闸阀14，入口过滤三通9底部端口固定连通有第二路管线8，第二路管线8上依次固定安装有二号自动节流阀15、二号液动闸阀16、单流阀17，进料管线23进口与第三换向管线26出口相连通，出料管线24出口与第二换向管线25进口相连通。

现有技术中，分流回压补偿装置通常需要接到钻井队高压闸门组出口端,由于作业现场空间有限导致大部分井场都不能安装分流回压补偿装置，存在钻井立管流量无法有效分流，无法有效控制井口套压的问题；本实用新型中，采用立管流量截止换向单元来截止立管流量，使钻井液流向转至分流控制单元，分流控制单元的第一路管线7和第二路管线8可独立工作，也可协同工作，可根据现场工况进行选取，装置体积小，易吊装，安装方便且安装位置可调，钻井立管改动少，可安装在钻机右前方与控压钻井自动节流管汇靠近，无需对控压钻井自动节流管汇进行改造，省时省力。

本实用新型中，一号自动节流阀10、一号液动闸阀11、二号自动节流阀15、二号液动闸阀16均采用液压控制开关动作，开关动作平稳，压力激动小。单流阀17能够有效防止钻井液回流，保证井口套压控制的稳定性。本实用新型中，管线及阀门采用由壬或法兰连接，各部件均为市售产品。

可根据实际需要，对上述控压钻井立管分流装置作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，出料管线24上固定安装有压力传感器18。压力传感器18具有实时测量及远传功能，可实时反馈阀前压力、阀门开度数据，自动化程度高，控制精度高。

如附图1所示，出口三通12与一号液动闸阀11之间的第一路管线7上固定安装有流量计19。

如附图1所示，出口三通12与一号液动闸阀11之间的第一路管线7上固定安装有非接触式超声波流量计。非接触式超声波流量计能够准确的测量钻井液入口流量，可与控压钻井自动节流管汇出口流量进行对比，能够快速判断钻井液溢流和漏失以便及时处理，增强钻井安全。

如附图1所示，一号自动节流阀10和二号自动节流阀15上均固定安装有角位移传感器。角位移传感器具有实时测量及远传功能，自动化程度高，控制精度高。

如附图1所示，一号液动闸阀11和二号液动闸阀16上均固定安装有接近开关。

如附图1所示，分流控制单元固定安装在撬装底座20上。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，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。

本实用新型最佳实施例的使用过程：开始控压钻井前，将进料管线23进口与第三换向管线26出口相连通，出料管线24出口与第二换向管线25进口相连通，关闭立管流量截止换向单元中一号手动截止阀3，打开三号手动截止阀6，当控压钻井正常钻进时，钻井液进入钻井泵管线22流经二号三通4、三号手动截止阀6、入口过滤三通9、一号自动节流阀10、一号液动闸阀11、流量计19、压力传感器18、二号手动截止阀5、一号三通2，钻井液由一号三通2流至进队立管21，需要泄压时，打开液动泄压闸阀14泄压；当控压钻井接单根及起下钻停泵时，钻井液进入钻井泵管线22流经二号三通4、三号手动截止阀6、入口过滤三通9、二号自动节流阀15、二号液动闸阀16、单流阀17，钻井液由第二路管线8出口流出至控压钻井自动节流管汇，以此实现钻井立管流量有效分流，同时达到有效控制井口套压的目的。

Claims (9)

1.一种控压钻井立管分流装置，其特征在于包括立管流量截止换向单元、分流控制单元，立管流量截止换向单元包括一号三通、二号三通，一号三通与二号三通之间固定连通有第一换向管线，第一换向管线上固定安装有一号手动截止阀，一号三通左端口固定连通有井队立管，二号三通右端口固定连通有钻井泵管线，一号三通底部端口固定连通有第二换向管线，第二换向管线上固定安装有二号手动截止阀，二号三通底部端口固定连通有第三换向管线，第三换向管线上固定安装有三号手动截止阀，分流控制单元包括入口过滤三通、出口三通，入口过滤三通与出口三通之间固定连通有第一路管线，第一路管线从右至左依次固定安装有一号自动节流阀、一号液动闸阀，入口过滤三通右端口固定连通有进料管线，出口三通左端口固定连通有出料管线，出口三通底部端口固定连通有泄压管线，泄压管线上固定安装有液动泄压闸阀，入口过滤三通底部端口固定连通有第二路管线，第二路管线上依次固定安装有二号自动节流阀、二号液动闸阀、单流阀，进料管线进口与第三换向管线出口相连通，出料管线出口与第二换向管线进口相连通。

2.根据权利要求1所述的控压钻井立管分流装置，其特征在于出料管线上固定安装有压力传感器。

3.根据权利要求1或2所述的控压钻井立管分流装置，其特征在于出口三通与一号液动闸阀之间的第一路管线上固定安装有流量计。

4.根据权利要求3所述的控压钻井立管分流装置，其特征在于出口三通与一号液动闸阀之间的第一路管线上固定安装有非接触式超声波流量计。

5.根据权利要求1或2所述的控压钻井立管分流装置，其特征在于一号自动节流阀和二号自动节流阀上均固定安装有角位移传感器。

6.根据权利要求3所述的控压钻井立管分流装置，其特征在于一号液动闸阀和二号液动闸阀上均固定安装有接近开关。

7.根据权利要求1或2或4所述的控压钻井立管分流装置，其特征在于分流控制单元固定安装在撬装底座上。

8.根据权利要求5所述的控压钻井立管分流装置，其特征在于一号液动闸阀和二号液动闸阀上均固定安装有接近开关。

9.根据权利要求6所述的控压钻井立管分流装置，其特征在于分流控制单元固定安装在撬装底座上。

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