[發明專利]控壓鉆井回壓補償系統

有效

• 申請號: 201910476375.8
• 申請日: 2019-06-03
• 公開（公告）號: CN112031684B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 王國偉;劉偉;李鵬飛;梁磊;翟小強;付加勝;羅良波
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團工程技術研究院有限公司;北京石油機械有限公司
• 主分類號: E21B21/08
• 分類號: E21B21/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;任默聞

1.一種控壓鉆井回壓補償系統，其特征在于，所述系統包括：回壓泵及空氣包組，所述空氣包組連接于所述回壓泵出口直流管線的分支處；

所述空氣包組包括三個空氣包，所述空氣包并聯連接于出口直流管線的分支處；

所述空氣包包括手動截止閥、壓力檢測與充氣口、壓力膠囊及鋼瓶；所述壓力膠囊設置于所述鋼瓶內，所述壓力檢測與充氣口設置于所述鋼瓶一端，所述手動截止閥設置于所述鋼瓶另一端與出口直流管線的分支處之間；所述空氣包組利用手動截止閥的開關，進行單個空氣包工作、兩個空氣包并聯與三個空氣包并聯這三種工作模式中的任意一種；

其中，壓力膠囊中預充壓力利用如下公式確定：

P_A0·V_A0＝P_A1·V_A1

V_A0＝V_B0＝V_C0

其中，P_A0為空氣包A初始充氣壓力；P_A1為僅空氣包A工作時的節流壓力；V_A0為空氣包A初始氣囊充氣體積；V_A1為空氣包A工作時的對應的氣囊體積；V_B0為空氣包B初始氣囊充氣體積；V_C0為空氣包C初始氣囊充氣體積；

其中，充氣壓力分別為：

P_A0＝1MPa

P_B0＝2MPa

P_C0＝3MPa

空氣包最優充氣壓力為節流壓力1/4～1/3，根據節流壓力的需要開啟1個或者多個空氣包，包括：節流壓力3～4MPa及以內選擇充氣1MPa的空氣包單獨工作；節流壓力6～8MPa選擇充氣2MPa的空氣包單獨工作；節流壓力9～12MPa選擇充氣3MPa的空氣包單獨工作；節流壓力4～6MPa選擇充氣1MPa和2MPa的空氣包并聯工作；節流壓力8～9MPa選擇充氣2MPa和3MPa的空氣包并聯工作。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括氣動平板閥，設置于所述回壓泵與所述空氣包組之間。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述系統還包括泄壓閥，設置于所述回壓泵與所述空氣包組之間，與所述氣動平板閥并聯連接。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括電動機，與所述回壓泵連接，用于向所述回壓泵提供動力。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括灌注泵，設置于所述回壓泵的入口處。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述系統還包括低壓壓力表，設置于所述灌注泵與所述回壓泵之間。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述系統還包括流量計，設置于所述低壓壓力表與所述回壓泵之間。

8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括高壓壓力表，設置于所述回壓泵與所述空氣包組之間。

9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括單向閥及手動平板閥。