[发明专利]控压钻井回压补偿系统

说明书

本发明提供了一种控压钻井回压补偿系统，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；其中，所述空气包的压力胶囊中填充了不同压力的氮气。本发明在应对空气包适应回压泵压力范围窄的问题上进行了改进，具有很好的效果，结构简单，操作方便，可以任意选择搭配，快速调整缓冲能力，满足现场作业要求。

技术领域

本发明涉及石油钻井工程技术领域，尤指一种控压钻井回压补偿系统。

背景技术

随着石油勘探向深部复杂地层发展，窄密度窗口、喷漏同层、喷漏同存等井下复杂已成为影响和制约石油钻井施工的技术瓶颈。窄密度窗口地层孔隙压力和破裂压力、漏失压力之间的安全窗口较小，常规钻井方式环空压力波动范围较大，很容易超过此安全钻井窗口，特别是在起下钻过程，很容易造成井漏、井涌、井壁失稳、卡钻等复杂事故，使生产时效降低，钻井周期增长，成本增加。因此，对石油、天然气钻井井筒压力的精确控制提出了更高要求。

控压钻井能够很好的控制井筒压力，减少事故的发生，特别是在起下钻、接单根等井队泥浆泵停止工作的时候可以通过启动回压泵配合自动节流管汇控制井底压力不变，保持井底压力始终处在安全窗口之内。然而，在工作过程中，工作人员发现，回压泵工作压力超过4MPa时，控压值和流量波动比较大，且管线震动严重，经过对空气包压力进行调整后效果显著。但是，当节流压力再次变化后，同样的问题再次出现。工作人员判断控压钻井回压补偿泵出口只有一个空气包，预充压力为1MPa，适合节流压力在3至4MPa，压力稍高空气包便很难适应，缓冲效果降低。

发明内容

为了解决目前控压钻井作业中存在的适应性低、缓冲效果差等问题，本发明实施例提供一种控压钻井回压补偿系统，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；其中，所述空气包的压力胶囊中填充了不同压力的氮气。

可选的，在本发明一实施例中，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。

可选的，在本发明一实施例中，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。

可选的，在本发明一实施例中，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。

可选的，在本发明一实施例中，所述系统还包括灌注泵，设置于所述回压泵的入口处。

可选的，在本发明一实施例中，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。

可选的，在本发明一实施例中，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。

可选的，在本发明一实施例中，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。

可选的，在本发明一实施例中，所述系统还包括单向阀及手动平板阀。

可选的，在本发明一实施例中，所述空气包的压力胶囊中分别填充的氮气压力为1MPa、2MPa及3MPa。