【技术实现步骤摘要】
一种深海双层管井底三通道压力控制系统及控制方法
本专利技术涉及一种深海双层管井底三通道压力控制系统及控制方法，属于深水油气钻井工程
技术介绍
油气资源开采向着深部地层、低渗透、海洋油气、非常规油气的开采方向发展，我国正积极拓展南海深水领域，但深海钻井开发面临诸多难题，最为突出的就是“钻井安全密度窗口窄”的问题，由于深海海底的疏松沉积和海水柱造成了地层压力和破裂压力的区间很窄。超过钻井安全密度窗口范围就会出现漏失、溢流、井塌和卡钻等钻井事故。如何将井底压力稳定在安全的钻井压力范围内，井底压力的控制方法显得尤为重要。目前常采用双梯度钻井技术来降低井底的压力值，双梯度钻井能够将整个井段分为两个压力梯度，泥线以上为海水压力，泥线以下为地层压力。双梯度钻井技术中常用的方法有：海底泵双梯度钻井技术、隔水管充低密度流体双梯度钻井技术。海底泵双梯度钻井技术是将隔水管中充满海水，应用海底泵或者旁通回流管线将钻井液直接返排到钻井平台，在整个钻井环空中形成海水段和钻井液段两个密度体系。但海底泵需配备海底固液分离设备，海底泵的可靠...
【技术保护点】
1.一种深海双层管井底三通道压力控制系统，其特征在于，包括双层管、套管、钻头、转换接头、外套筒、轴流泵、涡轮马达、液位监测传感器、阀组控制单元、双层管回流管汇、钻井液泵入管汇、钻井泵、钻井液循环罐；/n所述双层管包括外管和安装在外管内的内管，所述转换接头连接在双层管的下端上，所述外套筒套设在轴流泵的上半部分上，所述轴流泵、外套筒分别连接在转换接头的下端、中部上，所述轴流泵、涡轮马达、钻头依次连接，所述双层管置于套管内，所述内管、外管、套管为同心管柱，所述内管的内腔为第一通道，所述内管与外管的环空为第二通道，所述外管与套管的环空为第三通道；/n所述钻井泵通过钻井液泵入管汇与第...
【技术特征摘要】
1.一种深海双层管井底三通道压力控制系统，其特征在于，包括双层管、套管、钻头、转换接头、外套筒、轴流泵、涡轮马达、液位监测传感器、阀组控制单元、双层管回流管汇、钻井液泵入管汇、钻井泵、钻井液循环罐；
所述双层管包括外管和安装在外管内的内管，所述转换接头连接在双层管的下端上，所述外套筒套设在轴流泵的上半部分上，所述轴流泵、外套筒分别连接在转换接头的下端、中部上，所述轴流泵、涡轮马达、钻头依次连接，所述双层管置于套管内，所述内管、外管、套管为同心管柱，所述内管的内腔为第一通道，所述内管与外管的环空为第二通道，所述外管与套管的环空为第三通道；
所述钻井泵通过钻井液泵入管汇与第一通道连通，所述钻井液循环罐通过双层管回流管汇与第二通道连通，所述液位监测传感器位于第三通道内，所述钻井液泵入管汇上设有钻井液泵入流量控制阀、钻井液泵入流量计，所述双层管回流管汇上设有轴流泵回流流量控制阀、轴流泵回流流量计；
所述钻井液泵入流量控制阀、钻井液泵入流量计、轴流泵回流流量控制阀、轴流泵回流流量计、液位监测传感器均与阀组控制单元电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种深海双层管井底三通道压力控制系统，其特征在于，所述转换接头的外表面中部设有直螺纹，下部设有公扣螺纹，其内部具有依次连通的连接腔、钻井液泵入腔；所述连接腔的内壁上设有母扣螺纹，所述转换接头上还设有返排通道，所述返排通道一端与连接腔相通，另一端与转换接头外部相通并位于转换接头的直螺纹和公扣螺纹之间，所述外管螺纹连接在连接腔的内壁上，其第二通道与连接腔相通，所述内管螺纹连接在钻井液泵入腔上，其第一通道与钻井液泵入腔相通；所述外套筒螺纹连接在转换接头的外表面中部上，所述轴流泵螺纹连接在转换接头的外表面下部上，所述返排通道与轴流泵、外套筒之间的环空相通；所述轴流泵的吸入口和排出口被外套筒隔离开，其排出口与轴流泵、外套筒之间的环空相通，吸入口与轴流泵的外部相通。
3.根据权利要求2所述的一种深海双层管井底三通道压力控制系统，其特征在于，所述双层管的外部套设有隔水管，所述隔水管与第三通道相通。
4.采用权利要求2的一种深海双层管井底三通道压力控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10、将套管和双层管分别安装在深海井内；
步骤S20、再在套管与双层管之间的环空内填充用于隔离海水与钻井液的隔断凝胶，并在隔断凝胶内安装监测隔断凝胶液位的液位监测传感器；
步骤S30、钻井泵开始工作将钻井液循环罐内的钻井液泵入到第一通道内，然后通过钻井液泵入流量计实时获取钻井液泵入流量Qin；通过轴流泵回流流量计实时获取轴流泵回流流量Q...
【专利技术属性】
技术研发人员：王国荣，苟如意，刘清友，唐洋，周守为，龚彦，李中，钟林，李清平，刘和兴，李炎军，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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