[实用新型]油气井用电动控制自动节流系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种油气井用电动控制自动节流系统，适用于石油常规钻井、欠平衡钻井和精细控压钻井，按井口压力的设定要求，实现井口压力自动监测和控制，取代原来靠人工手动控制模式，属于欠平衡钻井、控压钻井井控地面设备制造技术领域。

背景技术

在已有技术中，油气井钻井中当井底压力小于地层压力时，地层流体就会进入井筒，导致井底压力降低，从而引起钻井复杂或事故，这时必须人为的在井口对返出流量进行控制，在井口形成一定的回压，控制并维持井底压力在一定范围内，从而达到安全钻进的目的。

目前在石油常规钻井中、欠平衡钻井、控压钻井作业中采用的方法主要是：利用人工手动控制节流，或利用液动控制系统进行节流从而实现井口压力的控制，达到安全钻进的目的，现有的节流管汇专利有：申请号：201020270446.3、200920246846.8、200920271797.3。在石油钻井中对井口进行节流控制可分为两种控制方式，人工手动控制和液动控制。

采用现有的人工手动控制技术进行节流控制，主要存在以下不足：一、、操纵节流阀的人，往往控制不好节流阀的开度，造成井口压力过低或过高，造成井漏和溢流，不利于安全钻进和储层保护；二、节流阀由人工手动操作劳动强度大，容易疲劳导致误操作，增大了井控风险；三、人工手动操作响应时间慢，一旦出现紧急情况不能立即按要求控制，存在井控风险；四、一旦有毒气体溢出至地面，人员不能在近井口处操作节流管汇；五、节流阀由人工手动操作不能满足精细控压钻井要求。

采用现有的液动控制技术进行节流控制，主要存在以下不足：一、液动节流控制可实现自动控制，虽然一定程度上减轻了人员劳动强度，但是液动控制不能在原有的节流管汇上进行改进，必须重新设计制造节流管汇，造成大量的浪费；二、采用国外液动控制节流系统，成本高，每个阀件高达在150多万人民币，不利于推广应用；三、目前国内液动控制节流系统，响应速度慢，压力控制波动大，不能满足精细控压钻井技术要求；四、现有的自动控制节流管汇只具备了近地手动控制和通过数控房远端控制，不能在近地实现自动控制，这样一旦自动节流管汇与数控房的通信出现故障后（如现场通信电缆被损坏，通信网络被干扰），不能进行数据交换，就不能实现自动控制，导致井口压力控制不能满足钻井和井控要求。另外由于现有的液动节流管汇要实现自动控必须带数控房，两者不能分开使用，容易出现两个问题：1、受施工现场空间制约，不适应海上平台钻井，限制了运用范围，2、根据施工需求限制，可能不需要精细控制而不需要上位数控房；五、现有的自动节流管汇没有涉及到应急通道，一旦自动控制通道出现故障，不能及时有效自动控制时，导致引起井口压力突然升高，造成井下复杂，增大井控风险。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有石油钻井中对井口进行节流控制技术存在的上述问题，提供一种油气井用电动控制自动节流系统，本实用新型主要适用于石油天然气钻井，能实时自动检测井口压力，并自动校正、剔除错误压力数据，自动实施节流控制，维持井口压力在设定值范围。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种油气井用电动控制自动节流系统，包括节流管汇和监控系统，其特征在于：所述节流管汇包括并联的两条自动节流控制通道，第一自动节流控制通道包括通过管汇依次连接的电动平板阀、电动节流阀、两个手动平板阀、流量计和又一手动平板阀，电动平板阀、电动节流阀和流量计分别与监控系统连接；第二自动节流控制通道包括通过管汇依次连接的电动平板阀、电动节流阀和两个手动平板阀，并通过管汇连接到第一条自动节流控制通道的两个手动平板阀之间，电动平板阀与监控系统连接；所述监控系统包括控制器和设置在节流管汇入口处的传感器，传感器与控制器连接。

所述节流管汇还包括与自动节流控制通道并联的手动控制通道，所述手动控制通道包括通过管汇依次连接的手动平板阀、手动节流阀和又一手动平板阀，并通过管汇连接到第二条自动节流控制通道的两个手动平板阀之间。

所述节流管汇还包括备用通道，备用通道一端通过管汇连接到第二条自动节流控制通道的两个手动平板阀之间，另一端通过管汇连接到流量计；所述备用通道包括通过管汇依次连接的两个手动平板阀。

所述节流管汇还包括与自动节流控制通道和手动控制通道并联的应急通道，应急通道通过管汇连接到第二条自动节流控制通道的两个手动平板阀之间，应急通道包括电动平板阀，电动平板阀与监控系统连接。