[发明专利]用于控制井筒压力的设备及方法

权利要求书

1.一种用于控制井筒压力的设备，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影响元件，以及用于控制所述压力影响元件的控制器，所述测量传感器将所检测到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影响元件不工作或影响周围流体的压力状态，所述压力影响元件包括能够停机和运动的第一子部分和/或第二子部分，所述第一子部分能够沿第一方向运动，所述第二子部分能够沿第二方向运动。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

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影响元件的第一子部分和/或第二子部分停机；

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影响元件的第一子部分沿第一方向运动；和/或

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影响元件的第二子部分沿第二方向运动。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，当所述压力影响元件的第一子部分沿第一方向运动时，井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值减小，当所述压力影响元件的第二子部分沿第二方向运动时，井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值增大。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，根据所述压力影响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影响元件的第一子部分和/或第二子部分的运动速度和运动时间。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，随着所述压力影响元件远离井漏或溢流的发生位置点，通过所述控制器控制所述压力影响元件的第一子部分和/或第二子部分的运动速度，使其逐渐降低至零。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的设备，其特征在于，所述传感器的类型为靶式压力传感器、超声波传感器或电容传感器。

7.根据权利要求1到5中任一项所述的设备，其特征在于，所述压力影响元件的第一子部分和/或第二子部分的类型为涡轮泵、轴流泵、叶片泵或柱塞泵。

8.根据权利要求1到5中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于调整钻头方向的导向装置，所述控制器根据来自所述传感器的参数判断井筒状态后对所述导向装置下达针对方向的指令。

9.根据权利要求1到5中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于引入外部电力的井口动力及信息传输装置，通过所述井口动力及信息传输装置对所述设备提供动力。

10.一种通过根据权利要求1到9中任一项所述的设备控制井筒压力的方法，包括以下步骤：

步骤a，设置所述用于控制井筒压力的设备；

步骤b，从井口泵入一种或多种泥浆；

步骤c，通过所述测量传感器检测井筒参数；

步骤d，根据所检测到的井筒参数，由控制器控制所述压力影响元件不工作或影响周围流体的压力状态。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：

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影响元件的第一子部分和/或第二子部分停机；

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影响元件的第一子部分沿第一方向运动；

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影响元件的第二子部分沿第二方向运动。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当所述压力影响元件的第一子部分沿第一方向运动时，井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值减小，当所述压力影响元件的第二子部分沿第二方向运动时，井筒内环空静液柱压力与地层破裂压力之间的差值增大。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，根据所述压力影响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影响元件的第一子部分和/或第二子部分的运动速度和运动时间。