[实用新型]一种利用流量监控实现井底压力控制的钻井装备

说明书

技术领域

本实用新型属于石油、天然气钻井压力控制系统领域，涉及一种利用流量监控实现井底压力控制的钻井装备。

背景技术

漏失和溢流是钻井过程中经常遇见的井下复杂情况，其中，漏失是指在油气钻井工程作业中钻井液漏入地层的一种井下复杂情况，一方面直接导致损失大量钻井液，影响正常钻井作业，甚至可能由于液柱压力的过度降低，井壁失稳，导致井塌甚至卡钻，部分井段或全井段的报废，另一方面若是储层发生漏失，最后即使堵漏成功，也会造成储层的严重伤害；而溢流则是指在油气钻井工程作业中地层流体流入井筒的一种井下复杂情况，它如果不及时控制则有可能发展为井喷事故，造成大量的设备损坏、人员伤亡，浪费宝贵的油气资源，污染环境，给人民及社会带来不可估量的损失。所以，这两种复杂情况均要及时处理，使其恶劣影响消灭在萌芽状态。

由于漏失和溢流在表象是互为正反关系，且都和钻井液流量相关，因此传统钻井工艺技术对付漏失和溢流最直接的方法就是观察、测量钻井液罐液面的上升或者下降；或者在停钻时井口有无钻井液返出，有钻井液返出意味可能是溢流，没有意味可能是正常、漏失；或钻进时井口钻井液返出量与注入量的差，以及循环系统压力上升或下降，即立管压力的上升或下降，上升意味可能是溢流，下降意味可能是漏失。但是，井口外溢可能是钻井液加重不匀所致；如立管压力下降，可能是钻具刺漏；立管压力上升，可能是钻头水眼堵塞；钻井液中有气泡，可能是钻井液处理剂所致。采用传统钻井方式，若是发现漏失或者溢流，则漏失或者溢流量已经较大，而且没有迅速的解决方案，例如发生漏失就需要准备堵漏，而发生溢流则需要关井求压，然后循环排气，效率极低，存在安全生产隐患。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种利用流量监控实现井底压力控制的钻井装备。所述技术方案如下：

一种利用流量监控实现井底压力控制的钻井装备，所述钻井装备包括：

泥浆泵入口流量测量系统，回压泵入口流量测量系统，钻井液返出流量测量系统，自动节流管汇系统，以及旋转控制头，液气分离器，振动筛，所述泥浆泵入口流量测量系统的进口有管线连接到泥浆罐，泥浆泵入口流量测量系统的出口有管线连接到钻杆，经钻杆底部由钻头从井眼环空至旋转控制头处与自动节流管汇系统的入口管线及回压泵入口流量测量系统的出口管线相通；回压泵入口流量测量系统有管线连接到泥浆罐；自动节流管汇系统的出口有管线与钻井液返出流量测量系统的入口连接；钻井液返出流量测量系统的出口有管线与液气分离器的入口连接；液气分离器有两条分支，分支其一连接到振动筛，再由振动筛连接到泥浆罐，分支其二连接到燃烧口。

具体地，所述泥浆泵入口流量测量系统由两条通道串联泥浆泵组成，通道一由第一手动平板阀、第二质量流量计和第三手动平板阀串联组成，通道二即直流通道，包括一个第二手动平板阀。

具体地，所述回压泵入口流量测量系统由回压泵和第一质量流量计串联而成。

具体地，所述钻井液返出流量测量系统由两条通道组成，通道一由第一球阀、第三质量流量计和第三球阀串联组成，通道二即直流通道，包括一个第二球阀。

具体地，所述自动节流管汇系统有两个进口，其一由第一气控平板阀连接到井口旋转控制头，其二由第二液动节流阀连接到回压泵入口流量测量系统；自动节流管汇系统由两条节流通道并联组成，其一由第一气控平板阀和第一液动节流阀串联组成，其二由第二气控平板阀，第二液动节流阀和单流阀串联组成；第一气控平板阀与第二气控平板阀类型相同，第一液动节流阀与第二液动节流阀类型相同。

进一步地，所述回压泵入口流量测量系统出口管线至第二液动节流阀入口之间安装有第一压力表；在泥浆泵入口流量测量系统的出口管线至井口安装有第二压力表；在自动节流管汇系统入口管线至旋转控制头间安装有第三压力表；在自动节流管汇系统出口管线至钻井液返出流量测量系统间安装有第四压力表。

进一步地，所述泥浆泵入口流量测量系统的出口有管线连接到钻杆，经钻杆底部由钻头从井眼环空至旋转控制头处安装有井下环空压力测量工具。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：