控压钻井用回压补偿装置.pdf

1、10申请公布号CN102434120A43申请公布日20120502CN102434120ACN102434120A21申请号201110444486422申请日20111227E21B21/0820060171申请人中国石油集团西部钻探工程有限公司地址834000新疆维吾尔自治区克拉玛依市鸿雁路80号西部钻探钻井工程技术研究院科技管理科72发明人杨刚伊明宋朝晖戴勇郑传义杨兆亮赵保忠黄鸿王鹏刘应民74专利代理机构乌鲁木齐合纵专利商标事务所65105代理人汤建武周星莹54发明名称控压钻井用回压补偿装置57摘要本发明涉及油气钻井井筒环空压力补偿装置技术领域，是一种控压钻井用回压补偿装置，其包括泥浆

2、罐、柱塞泵、流量计、减速箱、变速箱和发动机；泥浆罐的出口与柱塞泵的进口之间固定连接有第一管线，在柱塞泵的出口和流量计进口之间固定连接有第二管线，流量计出口固定连接有第三管线，在第二管线与泥浆罐之间固定连接有第四管线，第三管线与第四管线之间固定连接有第五管线，泥浆罐外侧底部分别固定安装有泥浆进水管和泥浆出水管，在第一管线上固定安装有第一蝶阀。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过管线布置，极大地提高了井筒压力控制过程中压力补偿的连续性和稳定性。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102434125A1/1页21一种控压钻井用回压补偿装置

3、，其特征在于包括泥浆罐、柱塞泵、流量计、减速箱、变速箱和发动机；泥浆罐的出口与柱塞泵的进口之间固定连接有第一管线，在柱塞泵的出口和流量计进口之间固定连接有第二管线，流量计出口固定连接有第三管线，在第二管线与泥浆罐之间固定连接有第四管线，第三管线与第四管线之间固定连接有第五管线，泥浆罐外侧底部分别固定安装有泥浆进水管和泥浆出水管，在第一管线上固定安装有第一蝶阀，第四管线与流量计之间的第二管线上依次固定安装有空气包和第一闸板阀，流量计与第五管线之间的第三管线上固定安装有第二闸板阀，第五管线之后的第三管线上固定安装有压力表，泥浆罐与第五管线之间的第四管线上固定安装有第三闸板阀，第五管线上固定安装有第

4、四闸板阀，泥浆进水管和泥浆出水管上固定安装有第二蝶阀和第三蝶阀，柱塞泵的动力输入轴与减速箱的动力输出轴固定安装在一起，减速箱的动力输入轴与变速箱的动力输出轴固定安装在一起，变速箱的动力输入轴与发动机的动力输出轴固定安装在一起，泥浆罐内部固定安装有液位仪和搅拌器。2根据权利要求1所述的控压钻井用回压补偿装置，其特征在于第一蝶阀与柱塞泵之间的第一管线与泥浆罐之间固定连接有第六管线，在第六管线上依次固定安装有第四蝶阀和灌注泵。3根据权利要求1或2所述的控压钻井用回压补偿装置，其特征在于第二管线与第五管线之间的第四管线与泥浆罐之间固定连接有第七管线，在第七管线上固定安装有安全阀。权利要求书CN1024

5、34120ACN102434125A1/3页3控压钻井用回压补偿装置技术领域0001本发明涉及油气钻井井筒环空压力补偿装置技术领域，是一种控压钻井用回压补偿装置。背景技术0002控压钻井技术是一项新型的钻井技术，其能精确控制井筒环空压力，安全钻穿压力敏感地层，因此逐渐受到国内油田的青睐，基于控压钻井技术的诸多优点，及其良好的应用前景，国内多家研究机构也展开了对控压钻井技术的研究，控压钻井过程中的压力补偿是通过向井筒内不断泵入钻井液来实现的，是控压钻井的关键技术之一，目前井筒压力控制过程中压力补偿的连续性和稳定性普遍比较差。发明内容0003本发明提供了一种控压钻井用回压补偿装置，克服了上述现有技

6、术之不足，其能有效解决控压钻井过程中的压力补偿的连续性和稳定性的问题。0004本发明的技术方案是通过以下措施来实现的一种控压钻井用回压补偿装置，包括泥浆罐、柱塞泵、流量计、减速箱、变速箱和发动机；泥浆罐的出口与柱塞泵的进口之间固定连接有第一管线，在柱塞泵的出口和流量计进口之间固定连接有第二管线，流量计出口固定连接有第三管线，在第二管线与泥浆罐之间固定连接有第四管线，第三管线与第四管线之间固定连接有第五管线，泥浆罐外侧底部分别固定安装有泥浆进水管和泥浆出水管，在第一管线上固定安装有第一蝶阀，第四管线与流量计之间的第二管线上依次固定安装有空气包和第一闸板阀，流量计与第五管线之间的第三管线上固定安装

7、有第二闸板阀，第五管线之后的第三管线上固定安装有压力表，泥浆罐与第五管线之间的第四管线上固定安装有第三闸板阀，第五管线上固定安装有第四闸板阀，泥浆进水管和泥浆出水管上固定安装有第二蝶阀和第三蝶阀，柱塞泵的动力输入轴与减速箱的动力输出轴固定安装在一起，减速箱的动力输入轴与变速箱的动力输出轴固定安装在一起，变速箱的动力输入轴与发动机的动力输出轴固定安装在一起，泥浆罐内部固定安装有液位仪和搅拌器。0005下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进上述第一蝶阀与柱塞泵之间的第一管线与泥浆罐之间可固定连接有第六管线，在第六管线上依次固定安装有第四蝶阀和灌注泵。0006上述第二管线与第五管线之间的第四

8、管线与泥浆罐之间可固定连接有第七管线，在第七管线上固定安装有安全阀。0007本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过管线布置，极大地提高了井筒压力控制过程中压力补偿的连续性和稳定性。附图说明0008附图1为本发明最佳实施例的流程示意图。说明书CN102434120ACN102434125A2/3页40009附图2为本发明最佳实施例的结构示意图。0010附图中的编码分别为1为泥浆罐，2为柱塞泵，3为第一管线，4为流量计，5为第二管线，6为第三管线，7为第四管线，8为第五管线，9为泥浆进水管，10为泥浆出水管，11为第一蝶阀，12为空气包，13为第一闸板阀，14为第二闸板阀，15为压力表，16为第三闸

9、板阀，17为第四闸板阀，18为第二蝶阀，19为第三蝶阀，20为减速箱，21为变速箱，22为发动机，23为安全阀，24为液位仪，25为搅拌器，26为第六管线，27为第四蝶阀，28为灌注泵，29为第七管线。0011具体实施方式本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。0012在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图2的布图方式来进行描述的，如前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。0013下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述如附图1、2所示，该控压钻井用回压补偿装置包括泥浆罐1、柱塞泵2、流量计

10、4、减速箱20、变速箱21和发动机22；泥浆罐1的出口与柱塞泵2的进口之间固定连接有第一管线3，在柱塞泵2的出口和流量计4进口之间固定连接有第二管线5，流量计4出口固定连接有第三管线6，在第二管线5与泥浆罐1之间固定连接有第四管线7，第三管线6与第四管线7之间固定连接有第五管线8，泥浆罐1外侧底部分别固定安装有泥浆进水管9和泥浆出水管10，在第一管线3上固定安装有第一蝶阀11，第四管线7与流量计4之间的第二管线5上依次固定安装有空气包12和第一闸板阀13，流量计4与第五管线8之间的第三管线6上固定安装有第二闸板阀14，第五管线8之后的第三管线6上固定安装有压力表15，泥浆罐1与第五管线8之间的

11、第四管线7上固定安装有第三闸板阀16，第五管线8上固定安装有第四闸板阀17，泥浆进水管9和泥浆出水管10上固定安装有第二蝶阀18和第三蝶阀19，柱塞泵2的动力输入轴与减速箱20的动力输出轴固定安装在一起，减速箱20的动力输入轴与变速箱21的动力输出轴固定安装在一起，变速箱21的动力输入轴与发动机22的动力输出轴固定安装在一起，泥浆罐1内部固定安装有液位仪24和搅拌器25。泥浆罐1内部固定安装有液位仪24和搅拌器25可以实时监测泥浆罐1内的液面高度以及防止钻井液凝固，泥浆罐1外侧底部固定安装有泥浆进水管9和泥浆出水管10并分别固定安装有第二蝶阀18和第三蝶阀19便于泥浆罐1与井队钻井液罐之间的连

12、接，流量计4的进口与出口处分别固定安装有第一闸板阀13和第二闸板阀14便于柱塞泵2出口管线的切换以及流量计4的维修保养。0014可根据实际需要，对上述控压钻井用回压补偿装置作进一步优化或/和改进如附图1、2所示，第一蝶阀11与柱塞泵2之间的第一管线3与泥浆罐1之间固定连接有第六管线26，在第六管线26上依次固定安装有第四蝶阀27和灌注泵28。第一管线3和第六管线26上分别固定安装有第一蝶阀11和第四蝶阀27便于柱塞泵2与灌注泵28之间的切换。0015如附图1、2所示，第二管线5与第五管线8之间的第四管线7与泥浆罐1之间固定连接有第七管线29，在第七管线29上固定安装有安全阀23。发生憋压时，安

13、全阀23打说明书CN102434120ACN102434125A3/3页5开，喷出的钻井液会由第七管线29进入泥浆罐1，不会造成人身伤害或环境污染。0016以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。0017本发明最佳实施例的使用过程当柱塞泵2上水效率降低时，打开灌注泵28以提高柱塞泵2的上水效率，当无需进行流量计量时，可打开第五管线8上的第四闸板阀17，关闭流量计4进口处的第一闸板阀13，进行出水管线的切换；当需要进行内循环时，打开第三闸板阀16，同时关闭第一闸板阀13和第四闸板阀17。不使用灌注泵28时，关闭第四蝶阀27；需要使用灌注泵28时，打开第四蝶阀27。说明书CN102434120ACN102434125A1/1页6说明书附图CN102434120A