[发明专利]一种CO2

说明书

本发明公开了一种CO2驱注采井压井系统，包括套管、钻杆以及井口套管；井口套管的一端与套管连通，另一端与钻井液储罐相连；钻杆上设置有立压传感器，井口套管上设置有套压传感器和气液流量计；与井口套管连通的高压支管，且高压支管位于气液流量计与节流阀之间；高压支管上设置有压力自控阀；第一循环周节流阀关闭，且套压大于Psubgt;high/subgt;时，压力自控阀自动打开；套压小于等于Psubgt;high/subgt;时，压力自控阀保持关闭；与井口套管连通的低压支管，且低压支管位于套压传感器之前；低压支管上设置有原浆自补充元件；第一循环周节流阀关闭，且套压小于Psubgt;low/subgt;时，原浆自补充元件自动打开；套压大于等于Psubgt;low/subgt;时，原浆自补充元件保持关闭。

技术领域

本申请涉及CO₂采油技术领域，具体涉及一种CO2驱注采井压井系统及其优化方法。

背景技术

随着油气勘探开发领域的不断延伸，钻井的复杂性和井控的风险越来越大，对钻井的技术要求也越来越高，为适应勘探开发对钻井的更高要求必须首先做好钻井的安全工作。钻井过程中，当钻遇油气层时，如果井底压力低于地层压力，地层流体就会侵入井筒，大量地层流体侵入井筒后，可能形成井涌，如果控制不当，就可能导致井喷，造成资源浪费、设备损坏、环境污染、人员伤亡、井眼报废，一旦失火后果更为严重。

因此，钻井过程中采取有效措施进行油气井压力控制对钻井的安全作业十分必要。在井控中，把溢流后及时关井，尽快安全准确压井，重新建立井底压力平衡的二次井控技术作为井控的核心。

溢流发生后，需要关井，并通过更换合理密度的钻井液将侵入井筒的流体循环排出或压回地层，重新建立井下压力平衡系统，使井底压力等于或略大于地层压力。

目前，钻井现场大都采用司钻法或工程师法进行压井，这两种压井方法虽然都有压井施工参数计算简单，压井过程便于控制的优点。但是，传统的压井方法中，均通过手动操作或控制系统来控制节流阀的关闭，存在关阀时机不准的问题；此外，压井过程都依赖立压表以及套压表来实时控制立压和套压，存在控制系统信号传递滞后的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：

一种CO2驱注采井压井系统，包括套管、钻杆以及井口套管；

其中，套管设置在井眼中，钻杆设置在套管中，在套管的内壁与钻杆的外壁之间以及井眼的底部形成了供钻井液循环的环空；井口套管的一端与套管连通，另一端与钻井液储罐相连；

钻杆上设置有立压传感器，井口套管上设置有套压传感器和气液流量计，且套压传感器、气液流量计以及节流阀由上游至下游依次设置；

还包括：与井口套管连通的高压支管，且高压支管位于气液流量计与节流阀之间；高压支管上设置有压力自控阀；

其中，第一循环周节流阀关闭，且套压大于P_high时，压力自控阀自动打开；套压小于等于P_high时，压力自控阀保持关闭；

还包括：与井口套管连通的低压支管，且低压支管位于套压传感器之前；低压支管上设置有原浆自补充元件；

其中，第一循环周节流阀关闭，且套压小于P_low时，原浆自补充元件自动打开；套压大于等于P_low时，原浆自补充元件保持关闭。

进一步的，压力自控阀包括阀体、固定安装于阀体上端的阀连接座、以及固定安装于阀连接座上端的阀安装座；

其中，阀体内固定安装有阀芯，且阀芯将阀体内空腔分隔为流入通道和流出通道；阀芯为中空配置，且阀芯外壁配置有与流入通道匹配的流入口以及与流出通道匹配的流出口；阀芯内可移动地设置有阀芯堵头，以便将流入口封闭或打开。