[发明专利]井筒压力控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种井筒压力控制系统，包括安装在钻杆上的至少一个测量传感器和至少一个压力控制元件，以及用于控制所述压力控制元件的控制器，所述测量传感器将所检测的井筒参数发送给所述控制器，所述控制器根据接收到的井筒参数控制所述压力控制元件停机、沿第一方向转动或沿与其相反的第二方向转动。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当井筒参数显示为正常钻进时，所述控制器使所述压力控制元件停机；

当特定的测量传感器所检测到的井筒参数显示为发生井漏时，所述控制器使相邻于所述特定的测量传感器的压力控制元件沿第一方向转动；

当特定的测量传感器所检测到的井筒参数显示为发生溢流时，所述控制器使相邻于所述特定的测量传感器的压力控制元件沿第二方向转动。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述压力控制元件沿第一方向的转动导致井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值减小，而沿第二方向的转动导致井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值增大。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制器根据所述压力控制元件离井漏或溢流的发生位置点的距离和井筒内环空液流的流量来调整所述压力控制元件的转速和转动时间。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制器设置成随着所述压力控制元件离开井漏或溢流的发生位置点，所述控制器使所述压力控制元件的转动速度逐渐降低至零。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的系统，其特征在于，包括多个排量彼此不同的压力控制元件。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的系统，其特征在于，所述测量传感器安装在中继短节中。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的系统，其特征在于，所述压力控制元件是涡轮泵。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制器设置在地面。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制器设置在中继短节内。

11.根据权利要求1到10中任一项所述的系统，其特征在于，还包括用于调整钻头方向的导向装置。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述控制器通过所述导向装置来调整钻头的方向。

13.根据权利要求1到12中任一项所述的系统，其特征在于，还包括将所述测量传感器测得的数据传送到互联网的地面信息传输设备。

14.根据权利要求1到13中任一项所述的系统，其特征在于，还包括引入外部电力的井口动力及信息传输装置。

15.一种使用根据上述权利要求中任一项所述的系统来控制井筒压力的方法，包括以下步骤：

第一步骤，通过所述测量传感器检测井筒内的状况；

第二步骤，根据所检测到的井筒内的状况，由控制器控制所述压力控制元件停机、沿第一方向转动或沿与其相反的第二方向转动。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在第二步骤中：

当井筒参数显示为正常钻进时，通过所述控制器控制所述压力控制元件停机；

当特定的测量传感器所检测到的井筒参数显示为发生井漏时，通过所述控制器控制相邻于所述特定的测量传感器的压力控制元件沿第一方向转动；

当特定的测量传感器所检测到的井筒参数显示为发生溢流时，通过所述控制器控制相邻于所述特定的测量传感器的压力控制元件沿第二方向转动。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在第二步骤中，当所述压力控制元件沿第一方向转动时，井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值减小，当所述压力控制元件沿第二方向转动时，井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值增大。

18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在第二步骤中，根据所述压力控制元件离井漏或溢流的发生位置点的距离和井筒内环空液流的流量的不同，通过所述控制器来调整所述压力控制元件的转速和转动时间。

19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在第二步骤中，随着所述压力控制元件离开井漏或溢流的发生位置点，通过所述控制器控制所述压力控制元件的转动速度，使其逐渐降低至零。