控压钻井自动节流管汇压力调节特性研究

摘要：

现代控压钻井作业中，依靠自动节流管汇施加和控制井口回压，从而间接控制井底压力。但由于阀门的压力调节特性与阀门开度存在较大的非线性，常规节流管汇很难通过单个节流阀实现全开度范围内的精确调节。为了提高控制精度，利用节流阀工作的3个状态，建立了压力调节特性与流量调节特性的对应关系，进而建立了节流管汇的压力调节特性模型，并对压力调节精度及流量对压力调节特性的影响进行了分析。研究分析表明，现有节流阀压力调节特性呈现一定非线性；通过优化阀芯可以增大节流阀的有效工作区间，但不能完全消除超调区间；钻井液排量对节流阀的压力调节特性影响较大，设计节流管汇时应考虑排量问题。

关键词：控制压力钻井、节流管汇、节流阀、钻井液流量、压力控制

分类号：TE927(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家重点基础研究发展计划“973”计划项目“深井复杂地层钻井压力系统模型与规律”编号2010CB226704;国家自然科学基金项目“基于模型预测控制理论与状态机架构的控压钻井压力控制方法研究”编号51374223;中国博士后科学基金项目“基于井筒流体介电特性的钻井安全预警可行性研究”编号2013M541146资助。

在线出版日期：2014-04-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：18-22