一种控压钻井系统技术方案

技术编号:41761607 阅读:15 留言:0更新日期:2024-06-21 21:41
本发明专利技术提供了一种控压钻井系统,属于石油与天然气钻井工程技术领域,所述控压钻井系统包括设置在泥浆返回管线上的分离除硫组件,分离除硫组件借助于分离器进行气液分离,借助于岩屑分离泵进行岩屑分离,借助于缓存容器对分离后的泥浆进行缓存,无需借助于振动筛而实现了泥浆中岩屑在密闭条件下的高效分离,此外,分离除硫组件还包括空化单元,能够实现对钻井过程中出现的硫化氢进行高效脱除的同时降低除硫剂的用量;此外,在回压补偿的管线上设置了回压补偿缓冲罐,能够在正常钻井过程中以及出现停电、故障停泵等特殊情况时,进一步提高控压钻井的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油与天然气钻井工程,具体涉及一种控压钻井系统


技术介绍

1、控压钻井技术(managed pressure drilling,mpd)是近年来在国内外迅速发展的一种自适应钻井工艺技术。这项技术通过精确控制井筒内的流体压力来平衡地层压力,从而有效预防井涌、漏失、坍塌和卡钻等井下复杂情况的发生。相较于传统钻井,控压钻井技术因其在提高钻井安全性、优化钻井效率、保护油气储层、适应复杂地层、减少环境影响和降低钻井成本等方面的显著优势,以及其与现代信息技术相结合的潜力,成为了钻井工程领域的研究热点。目前,控压钻井技术主要用于一些高难度井,如高温高压井、含酸性有毒气体(例如硫化氢气体)的碳酸盐岩裂缝性地层井、海洋窄密度窗口井以及以前采用常规方法所无法钻达设计井深的井等。

2、在钻井过程中,硫化氢和气体侵入是需要特别关注的问题,因为它们可能对人员安全和钻井作业的顺利进行造成严重影响。现有的控压钻井系统,其所使用的振动筛大多是敞开式设置的,由井口返出的有害气体(硫化氢、二氧化碳和天然气,等)容易在振动筛位置处散发出来,聚集在某些低洼、不通风的位本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种控压钻井系统,其包括井口装置(1)、第二管线(4)、节流管汇(5)、第三管线(6)、分离除硫组件(7)、泥浆储存单元(8)、第四管线(9)、回压补偿泵(10)、回压补偿缓冲罐(11)和第五管线(13),其特征在于,

2.如权利要求1所述的一种控压钻井系统,其特征在于,第五管线(13)与第二管线(4)相连接位置处设置有回压补偿开启组件(15),回压补偿开启组件(15)用于实现从回压补偿缓冲罐(11)朝向第二管线(4)方向可控的单向开启;其中,所述回压补偿开启组件(15)包括压力传感器(1501)、回压补偿控制单元(1502)、回压调控阀(1503)和第三单向阀(1504...

【技术特征摘要】

1.一种控压钻井系统,其包括井口装置(1)、第二管线(4)、节流管汇(5)、第三管线(6)、分离除硫组件(7)、泥浆储存单元(8)、第四管线(9)、回压补偿泵(10)、回压补偿缓冲罐(11)和第五管线(13),其特征在于,

2.如权利要求1所述的一种控压钻井系统,其特征在于,第五管线(13)与第二管线(4)相连接位置处设置有回压补偿开启组件(15),回压补偿开启组件(15)用于实现从回压补偿缓冲罐(11)朝向第二管线(4)方向可控的单向开启;其中,所述回压补偿开启组件(15)包括压力传感器(1501)、回压补偿控制单元(1502)、回压调控阀(1503)和第三单向阀(1504),回压调控阀(1503)和第三单向阀(1504)均设置在第五管线(13)上,第三单向阀(1504)设置在回压调控阀(1503)的靠近第二管线(4)一侧,压力传感器(1501)用于监测第二管线(4)处的压力,回压补偿控制单元(1502)与压力传感器(1501)和回压调控阀(1503)通信连接,回压补偿控制单元(1502)能够根据压力传感器(1501)所采集的压力数据控制回压调控阀(1503)的开度。

3.如权利要求2所述的一种控压钻井系统,其特征在于,在回压调控阀(1503)与回压补偿缓冲罐(11)之间的第五管线(13)上还设置有流量计(16),回压补偿控制单元(1502)还与流量计(16)和回压补偿泵(10)通信连接,回压补偿控制单元(1502)能够根据流量计(16)所检测的流量数据调控回压补偿泵(10)的输出流量,使得回压补偿泵(10)的输出流量与第五管线(13)上的流量一致。

4.如权利要求1-3中任一项所述的一种控压钻井系统,其特征在于,所述分离器(701)在其顶部和底部分别形成有出气口(7011)、排放口(7013),所述分离器(701)在其侧壁形成有入流口(7012),入流口(7012)与第三管线(6)相连接以接收所述环形空间返出的泥浆,所述分离除硫组件(7)还包括第七管线(703)、第八管线(704)、第一单向阀(706)、岩屑处理设备(707)、第九管线(708)和第二单向阀(710),其中,第七管线(703)与出气口(7011)相连接以用于将分离器(701)分离出的气体引导至燃烧口(715),第八管线(704)与排放口(7013)相连接以用于将分离器(701)中的泥浆引导至缓存容器(702),所述岩屑分离泵(705)设置在第八管线(704)上以用于对流经第八管线(704)的泥浆进行岩屑分离处理,缓存容器(702)通过第九管线(708)将其缓存的至少部分泥浆返排至泥浆储存单元(8),第九管线(708)上设置所述空化单元(711),在空化单元(711)与缓存容器(702)之间的第九管线(708)上还设置有朝向空化单元(711)单向开启的第二单向阀(710),除硫剂注入管线连接在第二单向阀(710)与空化单元(711)之间。

5.如权利要求4所述的一种控压钻井系统,其特征在于,所述分离除硫组件(7)还包括第一硫化氢检测传感器(709)、第二硫化氢检测传感器(712)、除硫剂调节阀(713)和除硫控制单元(714),其中,第一硫化氢检测传感器(709)设置在第二单向阀(710)与缓存容器(702)之间的第九管线(708)上,第二硫化氢检测传感器(712)设置在空化单元(711)与泥浆储存单元(8)之间的第九管线(708)上,除硫剂调节阀(713)设置在除硫剂注入管线上,除硫控制单元(714)分别与第一硫化氢检测传感器(709)、第二硫化氢检测传感器(712)和除硫剂调节阀(713)通信连接,除硫控制单元(714)能够根据第一硫化氢检测传感器(709)和...

【专利技术属性】
技术研发人员:何伟廖扬洋李果周武吴家林刘兴周黎成军
申请(专利权)人:四川省威沃敦石油科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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