[發明專利]用于控制井筒壓力的設備及方法

有效

• 申請號: 201410158921.0
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN105089527B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 許衛平;任紅;吳仲華;韓來聚;馬清明;溫林榮
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B21/08
• 分類號: E21B21/08
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司11372
• 代理人: 吳大建,劉華聯

1.一種用于控制井筒壓力的設備，包括安裝在鉆桿上的至少一個測量傳感器和至少一個壓力影響元件，以及用于控制所述壓力影響元件的控制器，所述測量傳感器將所檢測到的井筒參數發送給所述控制器，所述控制器根據接收到的井筒參數控制所述壓力影響元件不工作或影響周圍流體的壓力狀態，所述壓力影響元件包括能夠停機和運動的第一子部分和/或第二子部分，所述第一子部分能夠沿第一方向運動，所述第二子部分能夠沿第二方向運動。

2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，

當井筒參數顯示為正常鉆進時，通過所述控制器控制所述壓力影響元件的第一子部分和/或第二子部分停機；

當特定的測量傳感器所檢測到的井筒參數顯示為發生井漏時，通過所述控制器控制相鄰于所述特定的測量傳感器的壓力影響元件的第一子部分沿第一方向運動；和/或

當特定的測量傳感器所檢測到的井筒參數顯示為發生溢流時，通過所述控制器控制相鄰于所述特定的測量傳感器的壓力影響元件的第二子部分沿第二方向運動。

3.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，當所述壓力影響元件的第一子部分沿第一方向運動時，井筒內環空靜液柱壓力與地層破裂壓力之間的差值減小，當所述壓力影響元件的第二子部分沿第二方向運動時，井筒內環空靜液柱壓力與地層破裂壓力之間的差值增大。

4.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，根據所述壓力影響元件離井漏或溢流的發生位置點的距離和井筒內環空液流的流量的不同，通過所述控制器來調整所述壓力影響元件的第一子部分和/或第二子部分的運動速度和運動時間。

5.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，隨著所述壓力影響元件遠離井漏或溢流的發生位置點，通過所述控制器控制所述壓力影響元件的第一子部分和/或第二子部分的運動速度，使其逐漸降低至零。

6.根據權利要求1到5中任一項所述的設備，其特征在于，所述傳感器的類型為靶式壓力傳感器、超聲波傳感器或電容傳感器。

7.根據權利要求1到5中任一項所述的設備，其特征在于，所述壓力影響元件的第一子部分和/或第二子部分的類型為渦輪泵、軸流泵、葉片泵或柱塞泵。

8.根據權利要求1到5中任一項所述的設備，其特征在于，所述設備還包括用于調整鉆頭方向的導向裝置，所述控制器根據來自所述傳感器的參數判斷井筒狀態后對所述導向裝置下達針對方向的指令。

9.根據權利要求1到5中任一項所述的設備，其特征在于，所述設備還包括用于引入外部電力的井口動力及信息傳輸裝置，通過所述井口動力及信息傳輸裝置對所述設備提供動力。

10.一種通過根據權利要求1到9中任一項所述的設備控制井筒壓力的方法，包括以下步驟：

步驟a，設置所述用于控制井筒壓力的設備；

步驟b，從井口泵入一種或多種泥漿；

步驟c，通過所述測量傳感器檢測井筒參數；

步驟d，根據所檢測到的井筒參數，由控制器控制所述壓力影響元件不工作或影響周圍流體的壓力狀態。

11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于：

當井筒參數顯示為正常鉆進時，通過所述控制器控制所述壓力影響元件的第一子部分和/或第二子部分停機；

當特定的測量傳感器所檢測到的井筒參數顯示為發生井漏時，通過所述控制器控制相鄰于所述特定的測量傳感器的壓力影響元件的第一子部分沿第一方向運動；

當特定的測量傳感器所檢測到的井筒參數顯示為發生溢流時，通過所述控制器控制相鄰于所述特定的測量傳感器的壓力影響元件的第二子部分沿第二方向運動。

12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，當所述壓力影響元件的第一子部分沿第一方向運動時，井筒內環空靜液柱壓力與地層破裂壓力之間的差值減小，當所述壓力影響元件的第二子部分沿第二方向運動時，井筒內環空靜液柱壓力與地層破裂壓力之間的差值增大。

13.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，根據所述壓力影響元件離井漏或溢流的發生位置點的距離和井筒內環空液流的流量的不同，通過所述控制器來調整所述壓力影響元件的第一子部分和/或第二子部分的運動速度和運動時間。