[发明专利]一种基于无隔水管的钻井液回收系统

权利要求书

1.一种基于无隔水管的钻井液回收系统，其特征在于，包括钻井液吸入装置、海底泵模块、回流管线和钻杆阀；

所述钻井液吸入装置，用于将无隔水管中的回收钻井液吸入海底泵模块；

所述海底泵模块，用于将所述回收钻井液通过回流管线举升至钻井平台完成回收；

所述回流管线连接海底泵模块和钻井平台，以实现将回收钻井液由海底泵模块至钻井平台之间的传输；

所述钻杆阀设置在无隔水管中且在所受压力不大于开启压力阈值时处于闭合状态；所述钻杆阀在闭合状态时阻挡钻杆内的钻井液进入钻杆下方的钻具中；所述开启压力阈值不小于钻柱内的静水压力与海底泥线处的静水压力之间的压力差。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述开启压力阈值通过以下方式获取：

利用公式P_dov＝(ρ_m-ρ_sw)gH_w+ΔP_sf计算开启压力阈值，式中，P_dov为开启压力阈值，ρ_m为钻井液压力，ρ_sw为海水密度，g为重力加速度，H_w为海水深度，ΔP_sf为钻杆阀压力余量。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述钻杆阀对应有安装位置，所述安装位置包括井底、钻铤上部、防喷器下部和防喷器上部中的至少一种；不同的安装位置对应有不同的钻杆阀开度。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述钻井液吸入装置还用于根据钻井液吸入装置内部的钻井液液位调节海底泵转速，以改变钻井液抽吸速率防止钻井液吸入装置内的钻井液溢出吸入模块。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述海底泵模块中包括海底泵；所述海底泵通过以下方式选取：

采集对应于海底泵模块的工作环境信息；所述工作环境信息包括海水深度、海水密度和钻井液密度中的至少一种；

基于所述工作环境信息计算海底泵工作参数；

根据所述海底泵工作参数选取海底泵。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述海底泵工作参数包括海底泵扬程；所述基于所述工作环境信息计算海底泵工作参数，包括：

利用海水深度和海水密度计算对应于海底泵的入口压力；

利用钻井液密度和海水深度计算对应于海底泵的出口压力；

基于所述入口压力、出口压力计算海底泵扬程。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述利用海水深度和海水密度计算对应于海底泵的入口压力，包括：

利用公式P_in＝ρ_swgH_w计算入口压力，式中，P_in为入口压力，ρ_sw为海水密度，g为重力加速度，H_w为海水深度；

所述利用钻井液密度和海水深度计算对应于海底泵的出口压力，包括：

利用公式P_out＝ρ_mgH_w+ΔP_f,rl计算出口压力，式中，P_out为出口压力，ρ_m为钻井液压力，ΔP_f,rl管线中的压力损耗；

所述基于所述入口压力、出口压力计算海底泵扬程，包括：

利用公式计算海底泵扬程，式中，H_SSP为海底泵扬程，ΔP_SSP为出入口压力差，其中，ΔP_SSP＝(ρ_m-ρ_sw)gH_w+ΔP_f,rl。