泥浆升举模块及其控制方法和泥浆回收钻井

allin2026-06-19  15


本发明涉及海上钻井,特别是涉及泥浆升举模块及其控制方法和泥浆回收钻井。


背景技术:

1、无隔水管泥浆回收钻井工艺的工作原理是通过泥浆举升泵提供动力,将上返至井口的泥浆通过上返管输送返回至钻井平台,并进行泥浆的回收和再利用,可解决泥浆污染海水的问题,同时实现双梯度钻井的功能。

2、中国专利cn208203191u中公开的一种基于循环钻井液的无隔水管快速取心钻进系统,钻井系统开始运行时,固控设备中的泥浆通过第一输送管线输送至钻杆内,自钻杆底部向上返回,经过重放锥后流出,并通过第三输送管线输送至第二输送管线内,最后在泥浆泵的驱动下送入至固控设备,形成了泥浆循环流通的通道,其中,第二输送管线即为上返管。但是,钻井平台的工况复杂,面对不同的工况时,该钻进系统中的第二输送管线仅作为泥浆上返的通道,并不能满足各种复杂情况中对上返管汇的需求。因此,亟需一种功能更多,能够适应更多工况,适用范围更广的泥浆升举模块及其控制方法和泥浆回收钻井。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种泥浆升举模块及其控制方法和泥浆回收钻井,以解决上述现有技术存在的问题,功能更多,能够适应更多工况,适用范围更广。

2、为实现上述目的,本发明提供了如下方案:

3、本发明提供了一种泥浆升举模块,包括:上返管、第一泥浆泵和第二泥浆泵,所述上返管自下而上设置有泥浆入口、第一进泥口、第二进泥口、第一出泥口、第二出泥口和泥浆出口,所述泥浆入口用于井口模块连通,所述泥浆出口用于与水上模块连通,所述第一泥浆泵的进液端和出液端分别与所述第一进泥口和所述第一出泥口连通,所述第二泥浆泵的进液端和出液端分别与所述第二进泥口和所述第二出泥口连通,所述第一进泥口和所述第二进泥口之间的所述上返管内设置有第一阀门,所述第二进泥口和所述第一出泥口之间的所述上返管内设置有第二阀门,所述第一出泥口和所述第二出泥口之间的所述上返管内设置有第三阀门。

4、优选的,所述泥浆入口下方的所述上返管上还设置有排渣口,所述排渣口处设置有排渣阀。

5、优选的,还包括分支管路,所述分支管路的一端与所述泥浆入口连接并连通,另一端为第一端,所述第一端用于与所述井口模块连通,所述第一端的高度高于所述泥浆入口的高度。

6、优选的,所述上返管为直管,所述出渣口位于所述上返管下端的端面上。

7、本发明还提供了一种泥浆回收钻井,包括井口模块、水上模块和上述的泥浆举升模块,所述泥浆入口用于井口模块连通,所述泥浆出口用于与水上模块连通。

8、优选的,所述水上模块包括固控系统和冲洗装置,所述冲洗装置的工作端能够与所述泥浆出口连通,所述固控系统的进料端能够与所述泥浆出口连通。

9、本发明还提供了一种泥浆升举模块的控制方法,包括以下步骤:

10、在正常回收工况时,开启第一泥浆泵,同时开启第三阀门,并关闭第二阀门和第一阀门,或,开启第二泥浆泵,同时开启所述第一阀门,并关闭所述第二阀门和所述第三阀门;

11、泥浆的总流量超过单个泵的额定流量时,开启所述第一泥浆泵和所述第二泥浆泵,同时开启所述第一阀门和所述第三阀门,并关闭所述第二阀门;

12、泥浆产生的负载较大,单个泥浆泵的扬程无法满足举升要求时,开启所述第一泥浆泵和所述第二泥浆泵,同时开启所述第二阀门,并关闭所述第一阀门和所述第三阀门。

13、优选的,所述泥浆入口下方的上返管上还设置有排渣口,所述排渣口处设置有排渣阀;

14、还包括以下步骤:在所有所述泥浆泵意外停止时:同时开启所有所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述排渣阀至岩渣自所述排渣口排出所述上返管。

15、优选的,在所有所述泥浆泵意外停止时,还包括以下步骤:保持所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述排渣阀为开启状态,自所述泥浆出口注水。

16、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:

17、本发明提供的泥浆举升模块,在正常回收工况时,可单独使用任意一台泥浆泵,与开启多台泥浆泵相比,能够节约能源;泥浆的总流量超过单个泵的额定流量时,并联使用多台所述泥浆泵,增大泥浆举升的流量,确保大流量泥浆回收作业的顺利进行;泥浆产生的负载较大,单个泥浆泵的扬程无法满足举升要求时,串联使用多台所述泥浆泵,增大扬程,为超深水环境或大比重泥浆的举升提供足够的动力。因此,本发明提供的泥浆举升模块,通过单独使用一台泥浆泵、串联或并联使用两台泥浆泵的方式,使泥浆举升模块能够适应更多复杂的工况,适用范围更广。

18、本发明提供的泥浆回收钻井,通过使用上述的泥浆举升模块,功能更多,能够适应更多复杂的工况,适用范围更广。

19、本发明提供的泥浆举升模块的控制方法,通过在不同的工况下单独使用一个泥浆泵,或串联使用两个泥浆泵,或并联使用两个泥浆泵,能够适应更多复杂的工况,适用范围更广。



技术特征:

1.一种泥浆升举模块,其特征在于:包括:上返管、第一泥浆泵和第二泥浆泵,所述上返管自下而上设置有泥浆入口、第一进泥口、第二进泥口、第一出泥口、第二出泥口和泥浆出口,所述泥浆入口用于井口模块连通,所述泥浆出口用于与水上模块连通,所述第一泥浆泵的进液端和出液端分别与所述第一进泥口和所述第一出泥口连通,所述第二泥浆泵的进液端和出液端分别与所述第二进泥口和所述第二出泥口连通,所述第一进泥口和所述第二进泥口之间的所述上返管内设置有第一阀门,所述第二进泥口和所述第一出泥口之间的所述上返管内设置有第二阀门,所述第一出泥口和所述第二出泥口之间的所述上返管内设置有第三阀门。

2.根据权利要求1所述的泥浆升举模块,其特征在于:所述泥浆入口下方的所述上返管上还设置有排渣口,所述排渣口处设置有排渣阀。

3.根据权利要求1所述的泥浆升举模块,其特征在于:还包括分支管路,所述分支管路的一端与所述泥浆入口连接并连通,另一端为第一端,所述第一端用于与所述井口模块连通,所述第一端的高度高于所述泥浆入口的高度。

4.根据权利要求2所述的泥浆升举模块,其特征在于:所述上返管为直管,所述出渣口位于所述上返管下端的端面上。

5.一种泥浆回收钻井,其特征在于:包括井口模块、水上模块和权利要求1-4中任一项所述的泥浆举升模块,所述泥浆入口用于井口模块连通,所述泥浆出口用于与水上模块连通。

6.根据权利要求5所述的泥浆回收钻井,其特征在于:所述水上模块包括固控系统和冲洗装置,所述冲洗装置的工作端能够与所述泥浆出口连通,所述固控系统的进料端能够与所述泥浆出口连通。

7.一种泥浆升举模块的控制方法,其特征在于:包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的泥浆升举模块的控制方法,其特征在于:所述泥浆入口下方的上返管上还设置有排渣口,所述排渣口处设置有排渣阀;

9.根据权利要求8所述的泥浆升举模块的控制方法,其特征在于:在所有所述泥浆泵意外停止时,还包括以下步骤:保持所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述排渣阀为开启状态,自所述泥浆出口注水。


技术总结
本发明公开了泥浆升举模块及其控制方法和泥浆回收钻井,涉及海上钻井技术领域,上返管自下而上设置有泥浆入口、第一进泥口、第二进泥口、第一出泥口、第二出泥口和泥浆出口,第一泥浆泵的进液端和出液端分别与第一进泥口和第一出泥口连通,第二泥浆泵的进液端和出液端分别与第二进泥口和第二出泥口连通,第一进泥口和第二进泥口之间的上返管内设置有第一阀门,第二进泥口和第一出泥口之间的上返管内设置有第二阀门,第一出泥口和第二出泥口之间的上返管内设置有第三阀门本发明提供的泥浆举升模块,通过单独使用一台泥浆泵、串联或并联使用多台泥浆泵的方式,使泥浆举升模块能够适应更多复杂的工况,适用范围更广。

技术研发人员:陈浩文,秦如雷,冯起赠,和国磊,许本冲,殷国乐,高洁云,王嘉瑞,王林清
受保护的技术使用者:中国地质科学院勘探技术研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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