[發明專利]控壓欠平衡鉆井過程的壓力控制系統及方法

在審

• 申請號: 202010855460.8
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN111963086A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 張興全;楊向前;范白濤;李中;任美鵬;武治強;王寧
• 申請（專利權）人: 中海石油（中國）有限公司;中海石油（中國）有限公司北京研究中心
• 主分類號: E21B21/08
• 分類號: E21B21/08;E21B21/06;E21B21/10;E21B41/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張月娟

1.一種控壓欠平衡鉆井過程的壓力控制系統，其特征在于，包括泥漿池、泥漿泵、鉆桿、節流管匯系統、第一撬裝系統、回壓泵系統、控制系統、氣液分離器和第二撬裝系統，所述泥漿池通過第一管路串接所述泥漿泵后與所述鉆桿的頂部入口連接，所述鉆桿上設置有旋轉控制頭，所述旋轉控制頭通過第二管路依次串接所述節流管匯系統和所述第一撬裝系統后再接入所述泥漿池；所述泥漿池還通過第三管路串接所述回壓泵系統后分別接入所述節流管匯系統和所述控制系統；所述控制系統接入第二管路；所述氣液分離器和所述第二撬裝系統并聯在位于所述第一撬裝系統和所述泥漿池之間的所述第二管路上，所述氣液分離器的液體出口和所述第二撬裝系統的入口連接，所述第二撬裝系統的出口接入所述泥漿池。

2.根據權利要求1所述的控壓欠平衡鉆井過程的壓力控制系統，其特征在于，還包括設置在位于所述第一撬裝系統下游的所述第二管路上的振動篩，且所述第一撬裝系統和所述第二撬裝系統的出口均接入所述振動篩。

3.根據權利要求2所述的控壓欠平衡鉆井過程的壓力控制系統，其特征在于，所述回壓泵系統包括依次串接的灌注泵、入口流量計以及回壓泵，所述入口流量計位于所述灌注泵和所述回壓泵之間，所述回壓泵并聯有安全閥和泄壓閥，所述安全閥和所述泄壓閥并聯。

4.根據權利要求3所述的控壓欠平衡鉆井過程的壓力控制系統，其特征在于，所述第一撬裝系統包括第一控制閥、第二控制閥、第三控制閥和第一出口流量計，其中所述第三控制閥設置在所述第二管路上，所述第一控制閥和所述第二控制閥分別設置于所述第一出口流量計的兩側，且分別與所述第一出口流量計串聯，所述第三控制閥與所述第一出口流量計并聯。

5.根據權利要求4所述的控壓欠平衡鉆井過程的壓力控制系統，其特征在于，所述第二撬裝系統包括第四控制閥、第五控制閥、第六控制閥和第二出口流量計，其中所述第六控制閥設置在位于所述氣液分離器和振動篩之間的管路上，所述第四控制閥和所述第五控制閥分別設置于所述第二出口流量計的兩側，且分別與所述第二出口流量計串聯，所述第六控制閥與所述第二出口流量計并聯。

6.根據權利要求1所述的控壓欠平衡鉆井過程的壓力控制系統，其特征在于，還包括點火裝置，所述點火裝置與所述氣液分離器的氣體出口連接。

7.根據權利要求2所述的控壓欠平衡鉆井過程的壓力控制系統，其特征在于，還包括第一手動控制閥和第二手動控制閥，所述第一手動控制閥設置于所述第一撬裝系統與所述氣液分離器之間的管路上，所述第二手動控制閥設置于所述第一撬裝系統和所述振動篩之間的管路上。

8.根據權利要求1所述的控壓欠平衡鉆井過程的壓力控制系統，其特征在于，還包括過濾組件，所述過濾組件設置于所述第三管路上，且位于所述泥漿池和所述回壓泵系統之間。

9.一種控壓欠平衡鉆井過程的壓力控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)返出鉆井的氣液混合液通過氣液分離器將氣液混合液中的氣體分離，得到返回純液；

2)將返回純液的液相流量與入口液的液相流量進行對比；

3)若返回純液的液相流量小于或等于入口液的液相流量，執行步驟6)；

4)若返回純液的液相流量大于入口液的液相流量，執行步驟5)；

5)增加井口回壓，重復執行步驟2)、3)和4)；

6)井筒進氣量處于穩定狀態。

10.根據權利要求9所述的控壓欠平衡鉆井過程的壓力控制方法，其特征在于，在步驟1)后還包括如下步驟：

11)將液氣混合液中分離的氣體進行燃燒。