钻井井控系统简介共80页文档
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钻井井下控制系统是一种控制井口压力、钻头进出等操作的装置。
它是井下作业的核心机器,在采油、开采矿物、地质勘探等领域都有广泛的应用。
本文将从的工作原理、构造和应用等方面进行探讨。
一、工作原理分为控制部分和执行部分,控制部分由中央处理器、液晶显示器、控制板、控制按钮等电器元件组成;执行部分由控制阀、安全阀、防喷器等机械部件组成。
在工作时,首先将控制阀和安全阀安装在钻井管的下端,接通井口高压油气管路后,通过控制板上的按钮进行控制。
当需要将钻头下放或收起时,控制板上的“下钻”和“收钻”按钮被触发,调节控制阀和安全阀的流量,同时控制阀的气压也会相应改变,使得油气输出的方向改变,从而控制钻头的升降。
在钻井过程中,井口的压力是需要被精确控制的。
当井口压力过大时,需要通过安全阀减压,避免钻孔壁被破坏,或者油气泄露造成危险。
如果井口压力不足的话,则可以通过调整控制阀的流量增加进钻头的油气量,提高井口压力。
二、构造的构造相对来说比较复杂,但也比较规整。
整个控制系统分为核心、液晶显示器、键盘,控制板和执行部分等几个部分。
首先是核心部分,也叫做主机,主机需要完成系统的显示、控制和数据采集等任务。
主机一般由高速处理器、闪存以及各种电磁阀和传感器组成,可以同时完成多种功能操作。
同时,主机下面镶嵌的液晶显示器可以实时监控井口的操作情况,方便操作人员掌握操作的实时状态。
除了核心部分之外,控制板也是的必要构件。
控制板上包含了各种控制按钮、指示灯和拨动开关等元件,能够实现各种操作指令的发送和函数切换等功能,同时也可以将数据实时上传到主机上,方便数据分析和操作人员对系统的维护。
最后,执行部分则由各种控制阀以及机械部件等组成,主要用于控制井口的压力以及钻头的升降等操作。
因为井下环境的复杂性,所以执行部分的构造相对来说比较精密,同时也需要钢化材料和防爆材料等。
三、应用的应用十分广泛,可以应用在各种地质勘探、采油以及开采金属矿物等领域。
在海域开发方面,的应用非常重要。
220 第六部分 井控系统第一节 概述井控系统主要包括实施油气井压力控制技术的井口设备、专用工具和管汇。
井控系统必须能在钻进过程中对地层流体、钻井参数、井涌和井喷等进行准确和监测和预报,以便采取相应的工艺措施。
当发生井涌或井喷时,井控系统能快速控制井口、节制井筒流体的释放,并及时地泵入性能经调整的加重泥浆,恢复和重建井底压力平衡。
即使发生井喷失控乃至着火事故,井控系统也应具备有效处理事故的条件,并能进行不压井起下管柱等特殊作业。
井控系统应由以下几部分组成:1.以液压防喷器为主体的井口系统;2.以节流管汇为主的井控管汇;3.钻具内防喷工具(包括钻具回压阀、方钻杆上、下旋塞等)4.以监测和预报地层压力为主的井控仪器仪表;5.泥浆净化、泥浆加重、起下钻自动灌泥浆等设备;6.适于特殊作业和井喷失控后处理事故的专用设备和工具(包括自封头、不压井起下钻系统,灭火设备等)。
井控系统的组合根据地区、地下油气层压力不同而不同。
井控系统示意图如下,在本章中主要介绍防喷器、防喷器控制系统及井控管汇。
1.防喷器远程控制台2.防喷器液压管线3.防喷器管束4.压井管汇5.四通6.套管头7.方钻杆下旋塞8.旁通阀9.钻具止回阀10.手动阀11.液动闸阀12.套管压力表13.节流管汇14.放喷管汇15.泥浆气体分离器16.真空除气器17.泥浆池液面监测仪18.泥浆罐19.泥浆池液面监测装置传感器20.自动灌泥浆装置21.泥浆池液面报警器22.自灌装置报警箱23.节流管汇控制箱24.节流管汇控制管线25.压力传感器26.立管压力表27.防喷器司钻控制台28.方钻杆上旋塞29.溢流管30.万能防喷器31.双闸板防喷器32.单闸板防喷器图6-1 井控系统组合示意图第二节防喷器防喷器是井控系统的重要组成部分,防喷器组合型式主要根据被控压力级别和作业工况要求来选择。
防喷器压力级别主要分为14MPa、21~35MPa、70~105MPa三种,所选择的防喷器组合应符合SY/T5964-94标准规定要求。