微流量控压钻井系统设计.pdf

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1、2013正第42卷石油矿场机械第4期第26页0ILFIELDEQUIPMENT2013，42(4)：26～29Oo文章编号：1001-3482(2013)04—0026—04微流量控压钻井系统设计肖劲超，李黔，尹虎(西南石油大学石油工程学院，成都610500)摘要：为解决窄密度地层的钻井问题，提高在复杂环境中的钻井效率，降低费用，设计了微流量控压钻井系统及配套施工方法。该系统能够在钻井过程中实时监测节流压力、泥浆泵入与返出流量等参数，同时将采集到的数据传入上位机中，根据设定来控制节流阀，从而平衡井底压力。在完成硬件与软件设计的基础上，还设计了与系

2、统相配套的施工方法，进一步稳定了在工艺转换过程中的井底压力，能够有效降低在接单根、起下钻过程中发生溢流、漏失等井下事故的几率。关键词：钻井液；流量；压力；控制系统中图分类号：TE927文献标识码：AMicro-fluxControlPressureDrillingSystemXIAOJin—chao，LIQJan，YINHu(CollegeofPetroleumEngineering，SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500，China)Abstract：Tosolvethedrillingproble

3、msinthenarrowdensityformation，toimprovethedrillingefficiency，andtoreducethedrillingcost，asetofmicroflowcontrolpressuredrillingsystemandauxiliaryconstructionmethodsweredesigned．Thissystemcaninstantlymonitorpressure，flowinformationandotherparametersandthentransmitcapturedfigure

4、stosupervisorycontrolsys—teminrealtime，accordingtothesettings，tocontrolthethrottlevalveandthenachievethestabil—ityofbottom—holepressure．Basedonthecompletionofthehardwareandsoftwaredesign，anewconstructionmethodwasdesigned，whichcansupportourhardwaresystemfurthertostabilizethebo

5、ttom—holepressureduringthetechnologyconversionprocess，andthefrequencyofoverflow，leakageanddownholeaccidentduringtheprocessofconnection，trippingcouldbeeffectivelyre—duced．Keywords：drillingfluid；flow；pressure；controlsystem在复杂环境中钻井时，需要面对巨额的勘探费术——微流量控压钻井技术。该技术能够有效提用以及各种复杂的钻井问题。例如

6、，在一些窄密度高钻井效率和钻井安全性，同时为不同情况的井带的地层进行施工时，极易出现井涌、井漏等问题，增来巨大的利益，例如：高温高压井、孔隙压力未知的加了非生产时间，导致勘探费用大幅提高。正探井、窄密度窗口的井、孔隙压力频繁变化的区块、是意识到这点，国外发展了一种新的钻井技含HS的井眼、频繁出现井控事故的区块等。收稿日期：2012—09—25作者简介：肖劲超(1988一)，男，湖北人，硕士研究生，主要从事控压钻井硬件设备及工艺技术配套方面的研究，E-mail317423328@qq．com。第42卷第4期肖劲超，等：微流量控压钻井系统设计1微流量

7、控压钻井工艺原理2系统组成及工作原理微流量控制技术是基于监测钻井液的进口流量基于现有微流量控压钻井技术，设计了一套微与返出流量，实现监测钻井液总流量的微小波动范流量控压钻井系统[，如图1所示。该系统主要由围。探测到微小的流失与侵入后，通过调节节流阀微流量数据采集与监测系统、微流量控制系统及微来调整返回流量，最终使得井底压力平衡地层压力。流量回压补偿系统3部分组成l1，能实时采集、监在钻井液的整个循环过程中，井口一直处于密测现场施工数据，并传入工控机。工控机经过计算闭状态。为了在发现微溢流或微漏失后能够立即控分析后，向微流量控制系统发出控制指令，自

8、动调节制整个井筒，要求在理想的情况下环空内的介质尽微流量节流管汇系统中的节流阀，达到控制井底压量为不可压缩的流体j。力的目的。回压泵I交