[发明专利]一种井筒压力调控方法及系统

权利要求书

1.一种井筒压力调控方法，其特征在于，所述方法包括：

采用三层反馈控制方法，基于对压力控制系统的节流阀的开度进行调节以实现对输出压力的调节，其中，所述三层反馈控制方法包括：

测算井底压力并将其与井底压力设定值进行对比，生成压力偏差，从而根据井底压力反馈控制模块生成井底压力控制值，实现井底压力反馈控制；

将所述井底压力控制值映射到井口回压控制模块，生成井口压力设定值，通过串级控制实现井底压力反馈控制转为井口回压反馈控制，其中，井口回压反馈控制包括：根据实际测算的井口回压值与设定值对比，生成控制偏差值，而后结合所述控制偏差值进行井口回压调节，生成井口回压控制值；

将所述井口回压控制值映射到开度控制模块，生成开度设定值，通过串级控制实现井口回压反馈控制转为节流阀开度反馈控制，从而生成开度控制值，所述节流阀开度反馈控制包括：内层实现节流阀开度反馈控制，以及外层实现基于节流阀特性曲线的开度控制。

2.根据权利要求1所述的井筒压力调控方法，其特征在于，内层实现节流阀开度反馈控制，包括：

在开度偏差值大于预设值时进行偏差直接调控；

在开度偏差值小于等于预设值时进行PID反馈控制。

3.根据权利要求1所述的井筒压力调控方法，其特征在于，外层实现基于节流阀特性曲线的开度控制，包括：

通过实验的方法得到节流阀特性曲线；

根据节流阀特性曲线直接进行开度控制；

调用井口回压反馈控制方法，将井口回压测量值和设定值之间的压力偏差映射到开度控制模块。

4.根据权利要求1所述的井筒压力调控方法，其特征在于，在实现所述三层反馈控制方法的过程中，结合水力学模型和PWD测量修正方法进行井底压力测算。

5.根据权利要求4所述的井筒压力调控方法，其特征在于，考虑不同钻井工况进行井底压力测算，包括：

循环钻井期间井底压力计算；

接单根期间井底压力计算；

起下钻井底压力计算。

6.根据权利要求1所述的井筒压力调控方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据控压钻井作业工况采用对应的控制模式，其中，所述控制模式包括：

井口压力恒定控制模式；

井底压力恒定控制模式；

手动控制模式。

7.一种井筒压力调控系统，其特征在于，所述系统包括：

回压控制管汇，其包含节流阀，配置为输出压力随所述节流阀的开度实时线性调节；

数据采集模块，其配置为采集控制反馈数据以及压力反馈数据；

系统控制器，其配置为根据所述控制反馈数据以及所述压力反馈数据采用如权利要求1～6中任一项所述井筒压力调控方法控制所述回压控制管汇进行井筒压力调节。