[发明专利]控压钻井回压补偿系统

权利要求书

1.一种控压钻井回压补偿系统，其特征在于，所述系统包括：回压泵及空气包组，所述空气包组连接于所述回压泵出口直流管线的分支处；

所述空气包组包括三个空气包，所述空气包并联连接于出口直流管线的分支处；

所述空气包包括手动截止阀、压力检测与充气口、压力胶囊及钢瓶；所述压力胶囊设置于所述钢瓶内，所述压力检测与充气口设置于所述钢瓶一端，所述手动截止阀设置于所述钢瓶另一端与出口直流管线的分支处之间；所述空气包组利用手动截止阀的开关，进行单个空气包工作、两个空气包并联与三个空气包并联这三种工作模式中的任意一种；

其中，压力胶囊中预充压力利用如下公式确定：

P_A0·V_A0＝P_A1·V_A1

V_A0＝V_B0＝V_C0

其中，P_A0为空气包A初始充气压力；P_A1为仅空气包A工作时的节流压力；V_A0为空气包A初始气囊充气体积；V_A1为空气包A工作时的对应的气囊体积；V_B0为空气包B初始气囊充气体积；V_C0为空气包C初始气囊充气体积；

其中，充气压力分别为：

P_A0＝1MPa

P_B0＝2MPa

P_C0＝3MPa

空气包最优充气压力为节流压力1/4～1/3，根据节流压力的需要开启1个或者多个空气包，包括：节流压力3～4MPa及以内选择充气1MPa的空气包单独工作；节流压力6～8MPa选择充气2MPa的空气包单独工作；节流压力9～12MPa选择充气3MPa的空气包单独工作；节流压力4～6MPa选择充气1MPa和2MPa的空气包并联工作；节流压力8～9MPa选择充气2MPa和3MPa的空气包并联工作。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括气动平板阀，设置于所述回压泵与所述空气包组之间。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括泄压阀，设置于所述回压泵与所述空气包组之间，与所述气动平板阀并联连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电动机，与所述回压泵连接，用于向所述回压泵提供动力。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括灌注泵，设置于所述回压泵的入口处。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括低压压力表，设置于所述灌注泵与所述回压泵之间。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括流量计，设置于所述低压压力表与所述回压泵之间。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括高压压力表，设置于所述回压泵与所述空气包组之间。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括单向阀及手动平板阀。