[發明專利]智能油氣井反循環鉆井系統

有效

• 申請號: 201610039792.2
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105696959B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 鄭雙進
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: E21B21/12
• 分類號: E21B21/12;E21B21/06;E21B21/14;E21B21/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.智能油氣井反循環鉆井系統，其特征在于它包括鉆桿機構、高壓氣反循環舉升機構、鉆井液循環機構和智能控制模塊，所述鉆桿機構包括龍門機架(1)、多級內外鉆桿組件(2)、鉆盤(3)、鉆頭組件(4)和鉆桿動力組件(5)，所述龍門機架(1)架設在油氣井地面上，所述多級內外鉆桿組件(2)的內外鉆桿之間形成高壓空氣通道(2-1)，多級內外鉆桿組件(2)的內鉆桿內設有鉆井液通道，多級內外鉆桿組件(2)的外壁與油氣井內壁間形成鉆井液循環空間，所述高壓空氣通道(2-1)與多級內外鉆桿組件(2)的鉆井液通道相通，多級內外鉆桿組件(2)的頂部鉆桿段通過鉆盤(3)與底部鉆桿段活動相連，所述鉆頭組件(4)安裝在多級內外鉆桿組件(2)的端部，所述鉆桿動力組件(5)通過傳動裝置驅動多級內外鉆桿組件(2)的底部鉆桿段轉動，所述高壓氣反循環舉升機構包括高壓空壓機組(6)、高壓氣管(7)、高壓氣電磁進氣閥(8)、循環鉆井液出液電磁閥(9)和循環鉆井液出液管(10)，所述高壓空壓機組(6)安裝在油氣井地面上，高壓空壓機組(6)的高壓氣出氣口依次通過高壓氣管(7)和高壓氣電磁進氣閥(8)與多級內外鉆桿組件(2)的高壓空氣通道(2-1)相通，所述循環鉆井液出液管(10)通過循環鉆井液出液電磁閥(9)與多級內外鉆桿組件(2)內鉆桿的鉆井液通道頂部相通，所述鉆井液循環機構包括氣液分離器(11)、循環鉆井液處理罐(12)和鉆井液自動稱重配比裝置，所述氣液分離器(11)的進液口與循環鉆井液出液管(10)相通，所述循環鉆井液處理罐(12)與氣液分離器(11)的出液口相通，所述鉆井液自動稱重配比裝置包括配比罐(13)、一組鉆井液配比料斗(14)、一組稱重下料閥(15)、進水管(16)和循環鉆井液補充管(17)，所述配比罐(13)通過管道與循環鉆井液處理罐(12)的出液口相通，所述一組鉆井液配比料斗(14)分別通過一組稱重下料閥(15)和管道與配比罐(13)相通，所述進水管(16)通過進水電磁閥與配比罐(13)的進水口相通，所述配比罐(13)的出液口通過補充閥門(18)和循環鉆井液補充管(17)與鉆井液循環空間相通，所述智能控制模塊分別監測系統各個環節壓力值和溫度值，并控制系統各電磁閥的開啟和關閉。

2.根據權利要求1所述的智能油氣井反循環鉆井系統，其特征在于所述智能控制模塊包括井下壓力傳感器(19)、井下溫度傳感器(20)、高壓空氣通道壓力傳感器、鉆井液通道壓力傳感器、鉆井液循環空間壓力傳感器、模擬量輸入模塊、控制計算機和開關量輸出模塊，所述井下壓力傳感器(19)和井下溫度傳感器(20)分別通過安裝座安裝在鉆頭組件(4)上，所述井下壓力傳感器(19)、井下溫度傳感器(20)、高壓空氣通道壓力傳感器、鉆井液通道壓力傳感器和鉆井液循環空間壓力傳感器分別通過模擬量輸入模塊與控制計算機通訊相連，所述控制計算機通過開關量輸出模塊分別控制系統各電磁閥的開啟和關閉。

3.根據權利要求1或2所述的智能油氣井反循環鉆井系統，其特征在于所述智能控制模塊還有中控室大屏幕，所述中控室大屏幕與控制計算機通訊相連。

4.根據權利要求1或2所述的智能油氣井反循環鉆井系統，其特征在于所述控制計算機根據各傳感器監測值，分別控制一組鉆井液配比料斗(14)、一組稱重下料閥(15)和進水電磁閥的進料量。

5.根據權利要求2所述的智能油氣井反循環鉆井系統，其特征在于所述智能控制模塊還有報警裝置，所述控制計算機控制報警裝置的開關。