[发明专利]液动泥浆闸阀控制方法

说明书

本发明公开了一种液动泥浆闸阀控制方法，通过控制阀将液压控制回路的供油管路分割为管路上段、管路下段和储能区段，并在管路上段、管路下段分别并联闸阀卸荷支路和油泵卸荷支路，储能区段通过支管连接储能机构，使液动泥浆闸阀和油泵常处于卸荷状态，闸阀的操作过程均由额定压力范围内的储能系统供油，既避免了脉冲供油，提高了闸阀操作的可靠性，也减少了双联液压泵及液动泥浆闸阀的高负荷运行时间，延长了液动泥浆闸阀、油泵及控制液路系统的使用寿命。

技术领域

本发明属于石油钻井设备控制技术领域，特别涉及一种液动泥浆闸阀控制方法。

背景技术

在石油钻井的过程中，通常需要连续不断地向井下钻头部位供给高压泥浆，对钻头进行冷却，同时将钻取的岩石粉末进行稀释搅拌，由循环泥浆带出井口；另一方面，石油钻井作业在钻头进深达到一根钻杆长度时，则需要将进入井下的赚不钻杆提升至地面以上，续接一根钻杆，再将所有钻杆下降至井内，通过方钻杆带动钻头旋转继续钻井作业。在拆装钻杆上、卸扣，起、下钻过程中，钻杆停转，还必须及时停止泥浆的供给，使井内泥浆循环停滞，以避免泥浆的喷射和浪费，同时防止设备、人身恶性事故的发生。因此，普遍通过配置的泥浆控制闸阀，并使其较为频繁的启闭，对泥浆循环的通断进行实时有效的控制。

目前，对泥浆闸阀的控制有手动和气动两种方式，手动控制的泥浆闸阀结构比较简单，闸阀启闭切换动作的可靠性也比较强；其缺点是劳动强度大，且由于其受到指令的传递和接收诸环节以及操作者的精神情绪状态等因素的影响，操作动作的灵敏度比较差，同时操作者必须坚持守候在高压管汇近旁，一旦闸阀及管汇出现故障，容易导致人身的伤害，甚至带来重大事故的发生。气动泥浆闸阀操作动作较为灵敏，且可实现远距离操作；但是，其存在高压气控对闸阀的冲击力较大，构件容易毁损，使用寿命较短，相应维修、更新成本较高，相应影响泥浆循环系统的安全可靠性以及钻井作业效率。

CN86205569专利公开了一种自控超压保护气动高压闸阀，其适用于频繁操作，且在高压流体介质超过限定值时能自动进行完全泄压，还可控制泥浆泵离合器放气摘离，泥浆泵停止工作，能够实现对设备及管汇的双重保护，该高压闸阀仍存在气动控制操作的诸种缺陷，缺少自身保护及启闭可靠性的措施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种液动泥浆闸阀控制方法，能够有效地克服现有技术存在的上述缺陷，对泥浆闸阀实施有效而可靠地控制，而且液动泥浆闸阀及其液压控制系统使用寿命长，动力消耗少，操作简便，人工劳动强度低。

实现上述目的所采取的技术方案是：一种液动泥浆闸阀控制方法，其包括下列步骤：

1）通过控制阀将液压控制回路的供油管路分割为管路上段、管路下段和储能区段，并在管路上段、管路下段分别并联闸阀卸荷支路和油泵卸荷支路，储能区段通过支管连接储能机构；

2）启动液压泵使供油管路及储能机构中的压力达到液动泥浆闸阀额定操作压力上限值；

3）阻断供油管路的管路下段和储能区段，开通油泵卸荷支路并在泄压后关断，关停液压泵；

4）根据钻井作业需要操动液动泥浆泵闸阀，并使之处于闭锁状态；

5）阻断管路上段和储能区段，并开通闸阀卸荷支路对液动泥浆闸阀进行泄压，并在泄压后关断闸阀卸荷支路；

6）需再次操作液动泥浆泵闸阀时，开通管路上段和储能区段之间的连通即可，然后重复步骤4）、5）；

7）当储能机构中的压力下降至液动泥浆闸阀额定工作压力下限值时，开通整个供油管路，启动液压泵，使供油管路及储能机构中的压力达到液动泥浆闸阀额定操作压力上限值；

8）重复步骤3）至7）的操作，直至油井完钻。

所述步骤4）中，通过关闭闭锁控制阀使液动泥浆闸阀处于闭锁状态。