[实用新型]旋转防喷器的闭环压力控制系统

说明书

本实用新型涉及一种旋转防喷器的闭环压力控制系统，包含：系统压力检测装置，实时检测旋转防喷器的系统压力；井液压力检测装置，实时检测转防喷器的井液压力；CPU控制器，分别与系统压力检测装置以及井液压力检测装置连接，根据实时接收的系统压力和井液压力，比较后输出相应的压力控制信号；比例调节装置，与CPU控制器连接；变量泵，与比例调节装置连接，根据比例调节装置接收的压力控制信号，调节控制变量泵的输出压力，使其与井液压力保持在预设的压力差值范围内。本实用新型采用闭环压力控制方式，确保压差始终维持在较小范围内，减少密封的发热量和磨损，确保旋转防喷器持续使用的可靠性，提高钻井效率，节约资源，降低成本，减轻操作强度。

技术领域

本实用新型涉及一种旋转防喷器的控制系统，具体是指旋转防喷器的闭环压力控制系统，是通过井压反馈来控制旋转防喷器的操作压力与井压保持一个差压值的压力控制方式。

背景技术

欠平衡钻井又称负压钻井，是指在钻井时井底压力小于地层压力，地底的流体有控制的进入井筒并且循环到地面上的钻井技术。目前，欠平衡钻井技术在油气田开采中被大量使用，而旋转防喷器及其控制系统就是其中的关键设备，它的耐用性严重影响到钻井速度和经济性及安全性。

现有技术中所使用的旋转防喷器，其旋转时润滑腔和井液之间设置有密封阻隔，而润滑液与井液之间的压差大小，则决定了密封的磨损和发热量。当压差越大时对密封的磨损也就越大，所以如何控制两者之间的压差就变得非常重要。

目前使用的旋转防喷器的控制系统主要有气控和电控两种方式。其中气控是由压缩空气驱动泵向旋转防喷器里注入润滑压力油，因此调节了气源压力就控制了润滑压力，是一个定压开环控制的方式。而电控是由电机控制泵，再调节泵的输出压力来达到控制润滑压力，也是一个定压开环控制的方式。

上述两种控制润滑压力的方式，往往要么压差过大，造成发热量大，密封过早磨损；要么压差过小，造成井液窜入润滑腔，损坏轴承和密封；并且还需要人工根据工况，随时调节控制，导致劳动强度大。另外，在采用现有的控制润滑压力的方式时，为了确保井液压力不会高于系统压力，因此都将系统压力保持在一个较高水平，从而增大了密封磨损，导致发热量大；而一旦井液压力有所下降，会导致差压更大，使得发热量增加，最终造成密封失效，而需要停钻更换密封或旋转总成，浪费人力物力，并且大大降低了作业效率。

基于上述，本实用新型提出一种旋转防喷器的闭环压力控制系统，利用井压反馈，自动调节泵压力的输出来保持压差，从而形成一个闭环差压控制过程，与现有技术相比，能够减少密封磨损，延长使用寿命，降低劳动强度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种旋转防喷器的闭环压力控制系统，采用闭环压力控制方式，确保压差始终维持在较小范围内，减少密封的发热量和磨损，确保旋转防喷器持续使用的可靠性，提高钻井效率，节约资源，降低成本，减轻操作强度。

为实现上述目的，本实用新型提供一种旋转防喷器的闭环压力控制系统，包含：系统压力检测装置，实时检测旋转防喷器的系统压力；井液压力检测装置，实时检测转防喷器的井液压力；CPU控制器，分别与系统压力检测装置以及井液压力检测装置连接，根据实时接收到的系统压力和井液压力，比较后输出相应的压力控制信号；比例调节装置，与CPU控制器连接；变量泵，与比例调节装置连接，根据比例调节装置接收到的压力控制信号，调节控制变量泵的输出压力，使其与井液压力保持在预设的压力差值范围内。

所述的系统压力检测装置包含：系统压力传感器，设置在旋转防喷器的润滑腔内，实时采集旋转防喷器的系统压力值；系统压力变送器，与系统压力传感器连接，将采集到的系统压力值转换为直流电信号的实时系统压力，并反馈传输至CPU控制器。

所述的井液压力检测装置包含：井液压力传感器，设置在旋转防喷器的井液管线内，实时采集旋转防喷器的井液压力值；井液压力变送器，与井液压力传感器连接，将采集到的井液压力值转换为直流电信号的实时井液压力，并反馈传输至CPU控制器。