【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气勘探开发自动控制,特别涉及油气井钻井节流压力精细自动控制系统。
技术介绍
在油气勘探开发工程中,随着油气勘探领域的拓宽和技术的进步,油气钻井过程 中对井口回压的控制技术的要求有了极大的提高。 一方面,采用近平衡或欠平衡钻井方式, 以更好地保护油气层,有效地减少钻井液对油气层的损害、减少或克服压差对钻速的影响, 有效地降低油气井开发综合成本,大幅度提高机械钻速并提高油气井钻探的成功率;另一 方面,当对泥浆密度窗口非常窄甚至接近于零的地层进行钻井时,就必须要求在钻井全过 程中维持井筒环空当量密度恒定,以保证钻井施工顺利进行。这样就必须保证在钻井过程 中,无论是正钻进,还是接单根、起下钻等过程中,都能够及时调整井口回压平稳快速达到 施工要求,并维持稳定。 然而,目前使用的压井节流管汇系统都是采用多个阀件串联的结构形式。这种结 构形式在进行节流控制时,必须要求钻井液返出时的流量全部通过各个阀件,并且通过控 制节流阀开度来控制节流压力的大小。但是,由于节流阀在相对开度范围(0 100%)内调 节精度和调节强度呈严重的非线性,线性调节区域非常窄,在大流量条件下,节流阀的调节 精度控制难度大,并且大流量对节流阀的冲蚀比较严重,容易出现节流阀失效的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种节流控制系统,其在控压钻井过程中,能够使井口回压 在不同压力控制等级范围内精确调节,并且能够对不同压力等级间进行无扰动切换,从而 在钻井全过程各种施工工况下,保证井筒环空中钻井液当量密度恒定,使得进行压力窄窗 口地层条件下安全钻井成为可能。 为实现以上目的,本专 ...
【技术保护点】
一种多级精细节流管汇及自动控制系统,包括一套地面节流管汇和自动控制系统,其特征在于:节流管汇具有并联连接的平板阀(4)、平板阀(5)、平板阀(6)和节流阀(J),所述系统带有测量节流管汇入口压力的压力传感器、测量节流阀开度的位移传感器、测量节流阀J出口流量的流量计、测量各个平板阀的开关状态的传感器、将各路信号进行滤波放大的装置及A/D转换装置、然后将信号送入控制柜和工程师站的装置、对数据进行存储和显示的装置、以及自动控制装置,该自动控制装置用于同时根据管路和回压泵的当前工作状态,计算并发出控制指令,依据各级节流控制流程步骤对平板阀的开关和节流阀的开度进行动作和速度操作。
【技术特征摘要】
一种多级精细节流管汇及自动控制系统,包括一套地面节流管汇和自动控制系统,其特征在于节流管汇具有并联连接的平板阀(4)、平板阀(5)、平板阀(6)和节流阀(J),所述系统带有测量节流管汇入口压力的压力传感器、测量节流阀开度的位移传感器、测量节流阀J出口流量的流量计、测量各个平板阀的开关状态的传感器、将各路信号进行滤波放大的装置及A/D转换装置、然后将信号送入控制柜和工程师站的装置、对数据进行存储和显示的装置、以及自动控制装置,该自动控制装置用于同时根据管路和回压泵的当前工作状态,计算并发出控制指令,依据各级节流控制流程步骤对平板阀的开关和节流阀的开度进行动作和速度操作。2. 如权利要求1的多级精细节流管汇及自动控制系统,其特征在于所述对数据进行存储和显示装置采用标准的工业用控制计算机,通过数据总线与控制器相联,上位机中编制有完善的计算机监控界面,所有的参数可以在上位机中进行显示,以使操作人员通过监控界面对整个控压钻井装置进行控制。3. 如权利要求1或2的多级精细节流管汇及自动控制系统,其特征在于所述自动控制装置采用标准的控制机柜,内部安装有控制器模块、总...
【专利技术属性】
技术研发人员:柳贡慧,朱忠喜,李军,
申请(专利权)人:北京联合大学,中国石油大学北京,
类型:发明
国别省市:11[]
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