[发明专利]钻井控压装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及控制井底压力波动的钻井技术领域，是一种钻井控压装置及使用方法。

背景技术

控压钻井技术是21世纪钻井新技术发展的重要内容之一，国际-国内大量的应用实践表明,控压钻井技术对窄密度窗口井眼的安全钻井、预防井况复杂具有现实意义。控压钻井开泵和停泵过程要求钻井泵能够按规定的泵冲数分步开泵和停泵,以实现进入井筒内的钻井液按规定的阶梯式增加和减少，但电动钻机特别是机械钻机的开泵和停泵无法精确控制，不能满足控压钻井对钻井泵开泵合停泵的要求。

发明内容

本发明提供了一种钻井控压装置及使用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决钻井过程中开泵和停泵无法精确控制、无法满足控压钻井对钻井泵开泵和停泵的要求的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种钻井控压装置，包括井口旋转防喷器、钻井四通、钻井泵、循环钻井液罐、控压钻井节流管汇、井队节流管汇、液气分离器、沉淀罐和回压泵；井口旋转防喷器与钻井四通固定安装在一起，钻井泵的进口固定连接有进液管，钻井泵的出口与井口旋转防喷器之间固定连接有第一管线，进液管与循环钻井液罐之间固定连接有第二管线，第一管线与循环钻井液罐之间固定连接有第三管线，井口旋转防喷器与控压钻井节流管汇的进口之间固定连接有第四管线，钻井四通与井队节流管汇之间固定连接有第五管线，井队节流管汇的出口与液气分离器之间固定连接有第六管线，液气分离器的液体出口与沉淀罐之间固定连接有第七管线，沉淀罐与循环钻井液罐之间固定连接有第八管线，控压钻井节流管汇的出口与第七管线之间固定连接有第九管线，回压泵通过第十管线与控压钻井节流管汇固定连接在一起，自第一管线向循环钻井液罐的第三管线上依次固定安装有闸板阀、单流阀和节流阀。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述沉淀罐可为锥形沉淀罐。

上述第一管线可为硬管。

上述第四管线可为高压软管。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种钻井控压装置的使用方法：按下述步骤进行：

（1）当为正常钻井或钻井液循环的工作状态时，闸板阀处于关闭状态，由控压钻井节流管汇单独控制井底压力波动，实现控压钻井；

（2）当为开泵工作状态时，钻井泵按泵冲数分步开启，打开闸板阀使进入井筒内的钻井液排量阶梯式增加，通过调节节流阀对进入井筒内的钻井液进行分流，同时配合控压钻井节流管汇和回压泵的操作，进行回压控制，使整个井筒内压力平稳过渡，保持压力平衡，待开泵工作结束泵进入正常工作状态时，将回压泵、闸板阀关闭，由控压钻井节流管汇单独控制井底压力波动，实现控压钻井；

（3）当为关泵工作状态时，钻井泵按泵冲数逐步关小，打开闸板阀使进入井筒内的钻井液排量阶梯式减小，通过调节节流阀对进入井筒内的钻井液进行分流，同时开启回压泵以配合控制控压钻井节流管汇，进行回压控制，使整个井筒内压力的平稳过渡，以达到压力平衡，待关泵结束，关闭闸板阀，由控压钻井节流管汇和回压泵控制回压。

本发明通过增加进入井筒的钻井液的分流回路，以减小控压钻井节流管汇控制井筒压力的难度和对控压钻井节流管汇各阀的损害，降低控压钻井作业对钻机的要求，更利于控压钻井作业的实施，同时实现控压钻井作业过程中进入井筒内的钻井液达到规定的要求，以实现控压钻井的目标，并且地面设备结构简单，操作简便。

附图说明

附图1为本发明的工艺流程示意图。

附图中的编码分别为：1为井口旋转防喷器，2为钻井四通，3为钻井泵，4为进液管，5为第一管线，6为循环钻井液罐，7为第二管线，8为第三管线，9为控压钻井节流管汇，10为第四管线，11为井队节流管汇，12为第五管线，13为液气分离器，14为第六管线，15为沉淀罐，16为第七管线，17为第八管线，18为第九管线，19为回压泵，20为第十管线，21为闸板阀，22为单流阀，23为节流阀。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：