井口回压控制系统和方法技术方案

本申请实施例提供了一种井口回压控制系统和方法，其中，该系统包括：节流通道和第一直通通道，节流通道与第一直通通道并联，设置于井口与泥浆罐之间；第一气控平板阀、第一手动节流阀和液控节流阀依次串联设置在节流通道上，第一气控平板阀用于开启或关闭节流通道，第一手动节流阀用于对井口回压进行第一次压力调整，液控节流阀用于对井口回压进行第二次压力调整；第一直通通道包括第二气控平板阀，第二气控平板阀用于开启或关闭第一直通通道，由于该系统的节流通道中依次串联连接了第一手动节流阀和液控节流阀，达到可以先对井口回压进行粗调，再对井口回压进行微调，从而解决了现有系统中存在的实施成本较高、井口回压控制不精确的技术问题。

Wellhead backpressure control system and method

The application embodiment provides a well head back pressure control system and method, in which the system comprises a throttle channel and a first through channel, the throttle channel is parallel to the first through channel, and between the wellhead and the mud tank, and the first air control plate valve, the first manual throttle valve and the liquid controlled throttle valve are arranged in series in series. On the flow channel, the first air control plate valve is used to open or close the throttle channel. The first manual throttle valve is used for the first pressure adjustment for the back pressure of the wellhead. The liquid controlled throttle valve is used to adjust the back pressure of the wellhead for second times; the first straight passage includes the second air control plate valve, and the second air control plate valve is used for opening or closing. In the first straight passage, the first manual throttle valve and the liquid controlled throttle valve are connected in series in series in the throttle channel of the system, so that the back pressure of the wellhead can be adjusted first and then the back pressure of the wellhead is fine tuned, thus the high cost of the existing system and the inaccurate control of the back pressure control in the wellhead are solved. Question.

【技术实现步骤摘要】
井口回压控制系统和方法
本申请涉及油气开发
，特别涉及一种井口回压控制系统和方法。
技术介绍
在油气开发的过程中，例如，对深层复杂油气藏进行钻井开发时，由于地层压力较高、温度梯度较大、流体物性变化较大、介质组成较为复杂等因素，随着裸眼井段的增加，容易出现压力梯度的变化，进而引起涌、漏、卡等钻井安全问题。为了保证钻井安全，保证钻井过程中钻井液循环系统的可靠、稳定，往往需要实时对井口回压进行控制。目前，现有的井口回压控制系统，例如动态环空压力控制系统，设备成本相对较高，实施过程相对复杂，且往往不能达到精确控制井口回压的效果。综上可知，现有的井口回压控制系统往往存在实施成本较高、井口回压控制不精确的技术问题。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种井口回压控制系统和方法，以解决现有系统中存在的实施成本较高、井口回压控制不精确的技术问题，达到能够在较大的压力范围内，对钻井液循环系统中的井口回压进行精确控制，保证钻井安全的技术效果。本申请实施例提供了一种井口回压控制系统，包括：节流通道和第一直通通道，其中，所述节流通道与所述第一直通通道并联，所述节流通道和所述第一直通通道设置于井口与泥浆罐之间；所述节流通道包括：第一气控平板阀、第一手动节流阀和液控节流阀，其中，所述第一气控平板阀、所述第一手动节流阀和所述液控节流阀依次串联设置在所述节流通道上，所述第一气控平板阀用于开启或关闭所述节流通道，所述第一手动节流阀用于对井口回压进行第一次压力调整，所述液控节流阀用于对所述井口回压进行第二次压力调整；所述第一直通通道包括第二气控平板阀，所述第二气控平板阀用于开启或关闭所述第一直通通道。在一个实施方式中，在所述井口回压控制系统与所述井口之间还连接有第一压力表，所述第一压力表用于测量井口回压。在一个实施方式中，所述节流通道还包括过滤器，所述过滤器与所述液控节流阀相连，所述过滤器用于过滤所述节流通道中尺寸大于阈值尺寸的物质。在一个实施方式中，在所述过滤器上还设有第一针阀，所述第一针阀用于调节所述节流通道中的圈闭压力。在一个实施方式中，在所述节流通道靠近所述井口的一端还设置有第一流量计，在所述节流通道靠近所述泥浆罐的一端还设置有第一手动平板阀。在一个实施方式中，所述系统还包括泄压通道，所述泄压通道与所述节流通道并联，所述泄压通道设置于所述井口与所述泥浆罐之间。在一个实施方式中，所述泄压通道上依次设置手动旋塞阀和弹簧式泄压阀，其中，所述弹簧式泄压阀用于在井口回压大于第一阈值的情况下进行泄压保护。在一个实施方式中，在所述井口回压控制系统和所述泥浆罐之间还连接有第二直通通道和测量通道，所述第二直通通道与所述测量通道并联，其中：所述测量通道包括：第二手动平板阀、质量流量计，其中，所述第二手动平板阀、所述质量流量计依次设置在所述测量通道上，所述第二手动平板阀用于开启或关闭所述测量通道，所述质量流量计用于测量井口返回钻井液的流量；所述第二直通通道包括第三手动平板阀，所述第三手动平板阀用于开启或关闭所述第二直通通道。在一个实施方式中，在所述测量通道与所述泥浆罐之间，还依次连接有气液分离器、第二流量计，其中，所述气液分离器用于分离排出的钻井液的气体和液体，所述第二流量计用于测量所述排出的钻井液的液体流量。在一个实施方式中，在所述气液分离器与所述测量通道之间还设有第二手动节流阀，用于提供背压。本申请实施例还提供了一种通过所述井口回压控制系统，进行井口回压控制的方法，包括：通过第一压力表测量井口回压，并将所述井口回压分别与第一阈值、第二阈值作比较；在所述井口回压小于等于第一阈值，且大于第二阈值的情况下，通过第一气控平板阀开启节流通道；通过调整第一手动节流阀的开度，对井口回压进行第一次压力调整；通过液控节流阀对经过第一次压力调整的井口回压进行第二次压力调整，以获得符合要求的井口回压；在所述井口回压小于等于第二阈值的情况下，通过第一气控平板阀开启节流通道；调整所述第一手动节流阀的开度至最大值，通过液控节流阀对所述井口回压进行压力调整，以获得符合要求的井口回压。本申请实施例还提供了一种通过所述井口回压控制系统，进行井口回压控制的方法，包括：在所述井口回压大于第一阈值的情况下，通过手动旋塞阀开启所述泄压通道；通过所述弹簧式泄压阀进行泄压保护。在本申请实施例中，由于在节流通道中依次串联连接了第一手动节流阀和液控节流阀两种不同类型的节流阀，通过第一手动节流阀先对井口回压进行第一次压力调整，即粗调，再通过液控节流阀对井口回压进行第二次压力调整，即微调，从而解决了现有系统中存在的实施成本较高、井口回压控制不精确的技术问题，达到能够在较大的压力范围内，对钻井液循环系统中的井口回压进行精确控制，保证钻井安全的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本申请实施方式提供的井口回压控制系统的组成结构示意图；图2是应用本申请实施方式提供的井口回压控制系统进行井口回压控制的处理流程图；图3是应用本申请实施方式提供的井口回压控制系统以及测量通道进行钻井液循环系统状况的监控方法的流程图；图4是在一个场景示例中应用本申请实施方式提供的井口回压控制系统和方法的流程示意图；附图说明：1、泥浆泵，2、第三流量计，3、第二压力表，4、旋转控制头，5、第一压力表，6、第一气控平板阀，7、第一流量计，8、第一手动节流阀，9、第三压力表，10、第二气控平板阀，11、手动旋塞阀，12、弹簧式泄压阀，13、液控节流阀，14、过滤器，15、第一针阀，16、第一手动平板阀，17、第四压力表，18、第五压力表，19、第二手动平板阀，20、质量流量计，21、第三手动平板阀，22、第二针阀，23、第四手动平板阀，24、手动节流阀，25、气液分离器，26、排气口，27、第二流量计，28、振动筛，29、泥浆罐，30、井口。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。考虑到现有的井口回压控制系统，大多都是利用单一的节流阀结合较为复杂的自动控制系统进行压力控制，导致具体实施时，往往存在回压控制不精确、实施成本相对较高的技术问题。针对产生上述问题的根本原因，本申请考虑可以利用不同类型节流阀的压力控制特点，设计在节流通道中依次串联连接了第一手动节流阀和液控节流阀两种不同类型的节流阀，通过第一手动节流阀先对井口回压进行第一次压力调整，即粗调，再通过液控节流阀对井口回压进行第二次压力调整，即微调，从而解决了现有系统中存在的实施成本较高、井口回压控制不精确的技术问题，达到能够在较大的压力范围内，对钻井液循环系统中的井口回压进行精确控制，保证钻井安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井口回压控制系统，其特征在于，包括：节流通道和第一直通通道，其中，所述节流通道与所述第一直通通道并联，所述节流通道和所述第一直通通道设置于井口与泥浆罐之间；所述节流通道包括：第一气控平板阀、第一手动节流阀和液控节流阀，其中，所述第一气控平板阀、所述第一手动节流阀和所述液控节流阀依次串联设置在所述节流通道上，所述第一气控平板阀用于开启或关闭所述节流通道，所述第一手动节流阀用于对井口回压进行第一次压力调整，所述液控节流阀用于对所述井口回压进行第二次压力调整；所述第一直通通道包括第二气控平板阀，所述第二气控平板阀用于开启或关闭所述第一直通通道。

【技术特征摘要】
1.一种井口回压控制系统，其特征在于，包括：节流通道和第一直通通道，其中，所述节流通道与所述第一直通通道并联，所述节流通道和所述第一直通通道设置于井口与泥浆罐之间；所述节流通道包括：第一气控平板阀、第一手动节流阀和液控节流阀，其中，所述第一气控平板阀、所述第一手动节流阀和所述液控节流阀依次串联设置在所述节流通道上，所述第一气控平板阀用于开启或关闭所述节流通道，所述第一手动节流阀用于对井口回压进行第一次压力调整，所述液控节流阀用于对所述井口回压进行第二次压力调整；所述第一直通通道包括第二气控平板阀，所述第二气控平板阀用于开启或关闭所述第一直通通道。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述井口回压控制系统与所述井口之间还连接有第一压力表，所述第一压力表用于测量井口回压。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述节流通道还包括过滤器，所述过滤器与所述液控节流阀相连，所述过滤器用于过滤所述节流通道中尺寸大于阈值尺寸的物质。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，在所述过滤器上还设有第一针阀，所述第一针阀用于调节所述节流通道中的圈闭压力。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，在所述节流通道靠近所述井口的一端还设置有第一流量计，在所述节流通道靠近所述泥浆罐的一端还设置有第一手动平板阀。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括泄压通道，所述泄压通道与所述节流通道并联，所述泄压通道设置于所述井口与所述泥浆罐之间。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述泄压通道上依次设置手动旋塞阀和弹簧式泄压阀，其中，所述弹簧式泄压阀用于在井口回压大于第一阈值的情况下进行泄压保护。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述井...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，周英操，周泊奇，翟小强，付加胜，罗良波，郭庆丰，李鹏飞，梁磊，王国伟，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11