RU2598661C2 - Pressure control during drilling operations with the help of correction used in preset conditions - Google Patents
Pressure control during drilling operations with the help of correction used in preset conditions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2598661C2 RU2598661C2 RU2015102060/03A RU2015102060A RU2598661C2 RU 2598661 C2 RU2598661 C2 RU 2598661C2 RU 2015102060/03 A RU2015102060/03 A RU 2015102060/03A RU 2015102060 A RU2015102060 A RU 2015102060A RU 2598661 C2 RU2598661 C2 RU 2598661C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- pressure
- flow
- value
- correction
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
- E21B34/10—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/08—Controlling or monitoring pressure or flow of drilling fluid, e.g. automatic filling of boreholes, automatic control of bottom pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
- Flow Control (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение, в общем, относится к применяемому оборудованию и работам, выполняемым в процессе бурения подземных скважин, а в частности, в раскрытом ниже примере настоящее изобретение обеспечивает регулирование давления при бурении, с применением поправки к установочному значению давления в соответствии с определенными заданными условиями.The present invention generally relates to the equipment used and the work performed during drilling of underground wells, and in particular, in the example below, the present invention provides pressure control while drilling, applying the correction to the set pressure value in accordance with certain predetermined conditions.
Уровень техникиState of the art
Известно регулирование давления в скважине путем регулирования уровня давления, приложенного к скважине на или возле поверхности. Это приложенное давление может создаваться различными источниками, одним или несколькими, например противодавлением, создаваемым дросселем в линии возврата бурового раствора, давлением, создаваемым специальным насосом противодавления, и/или давлением, отводимым от стояка к линии возврата бурового раствора.It is known to control the pressure in the well by adjusting the level of pressure applied to the well at or near the surface. This applied pressure can be generated by various sources, one or several, for example, back pressure generated by the throttle in the mud return line, pressure generated by a special back pressure pump, and / or pressure drawn from the riser to the mud return line.
Поэтому понятно, что в технологии регулирования давления при бурении нужны постоянные усовершенствования.Therefore, it is clear that in the technology of pressure regulation during drilling constant improvements are needed.
Краткое описание графических материаловA brief description of the graphic materials
На фиг. 1 показаны частичный разрез системы бурения скважин и связанный с этой системой способ, который может осуществить принципы настоящего изобретения.In FIG. 1 is a partial sectional view of a well drilling system and a method associated with this system that can implement the principles of the present invention.
На фиг. 2 схематически показан другой пример системы бурения скважины и соответствующего способа.In FIG. 2 schematically shows another example of a well drilling system and corresponding method.
На фиг. 3 схематически показана система регулирования давления и расхода, которая может быть использована с системой и способом по фиг. 1 и 2.In FIG. 3 schematically shows a pressure and flow control system that can be used with the system and method of FIG. 1 and 2.
На фиг. 4 показана блок-схема примера способа регулирования давления в скважине, в котором могут быть реализованы принципы настоящего изобретения.In FIG. 4 is a flowchart of an example of a method for controlling downhole pressure in which the principles of the present invention can be implemented.
На фиг. 5А и В показаны блок-схемы другого примера способа регулирования давления в скважине.In FIG. 5A and B are flowcharts of another example of a method for controlling downhole pressure.
Подробное раскрытие изобретенияDetailed Disclosure of Invention
На фиг. 1 иллюстративно представлены система 10 бурения скважины и связанный с этой системой способ, в котором можно осуществить принципы настоящего изобретения. Однако следует ясно понимать, что система 10 и этот способ - это лишь один пример применения на практике идей настоящего изобретения, и возможен широкий спектр других примеров. Поэтому объем настоящего изобретения отнюдь не ограничен деталями системы 10 и способа, раскрытых в настоящем описании и/или проиллюстрированных на чертежах.In FIG. 1 illustrates a
В примере на фиг. 1 скважина 12 пробуривается вращающимся буровым долотом 14 на конце бурильной колонны 16. Буровая текучая среда 18, обычно называемая «буровым раствором»), циркулирует вниз по бурильной колонне 16, из бурового долота 14 и вверх через кольцевое пространство 20 между бурильной колонной и стенкой скважины 12 с целью охлаждения бурового долота, смазки бурильной колонны, удаления обломков породы и обеспечения измерений для регулирования давления в стволе скважины. Обратный клапан 21 (как правило, тарельчатый запорный клапан) предотвращает течение бурового раствора 18 вверх по бурильной колонне 16 (например, при производстве соединений в бурильной колонне).In the example of FIG. 1, well 12 is drilled by a rotating
Управление давления в скважине очень важен при бурении с регулируемым давлением и в других типах операций бурения. Предпочтительно, давление в скважине точно регулируется для предотвращения чрезмерной потери текучей среды из-за ухода в геологические породы, окружающие скважину 12, нежелательного разрыва пласта, нежелательного притока пластовых текучих сред в скважину и т.д.Well pressure control is very important in variable pressure drilling and other types of drilling operations. Preferably, the pressure in the well is precisely controlled to prevent excessive loss of fluid due to withdrawal into the geological formations surrounding the well 12, undesired fracturing, undesirable influx of formation fluids into the well, etc.
В типовом случае бурения с регулируемым давлением требуется поддерживать давление в скважине чуть более высоким, чем поровое давление пласта, сквозь который проходит скважина, не превышая давления разрыва пласта. Такая технология особенно полезна в ситуациях, когда интервал между поровым давлением и давлением разрыва сравнительно мал.In a typical case of pressure-controlled drilling, it is required to maintain the pressure in the well slightly higher than the pore pressure of the formation through which the well passes, not exceeding the pressure of the fracturing. This technology is especially useful in situations where the interval between pore pressure and burst pressure is relatively small.
В типовом случае бурения с отрицательным дифференциальным давлением требуется поддерживать давление в скважине несколько меньшим, чем поровое давление, получая тем самым контролируемый приток текучей среды из пласта. В типовом случае бурения с положительным дифференциальным давлением требуется поддерживать давление в скважине несколько более высоким, чем поровое давление, предотвращая тем самым (или, по меньшей мере, ограничивая) приток текучей среды из пласта.In a typical case of drilling with negative differential pressure, it is required to maintain the pressure in the well slightly lower than the pore pressure, thereby obtaining a controlled flow of fluid from the formation. In a typical case of drilling with positive differential pressure, it is required to maintain the well pressure somewhat higher than the pore pressure, thereby preventing (or at least restricting) the flow of fluid from the formation.
Азот или другой газ - или другая легкая текучая среда - может быть добавлен к буровому раствору 18 для контроля давления. Такая технология полезна, например, в операциях бурения с отрицательным дифференциальным давлением.Nitrogen or other gas — or other light fluid — can be added to drilling
В системе 10 дополнительный контроль давления в скважине достигается за счет того, что кольцевое пространство 20 герметизируют (например, изолировав его от сообщения с атмосферой и допуская повышение давления в кольцевом пространстве на поверхности или в приповерхностном слое) и используют вращающийся отклоняющий превентор (ВОП) 22. ВОП 22 уплотняет бурильную колонну 16 над устьем 24 скважины. Хотя это не показано на фиг. 1, бурильная колонна 16 проходит вверх через ВОП 22 для соединения, например, с буровым ротором (не показано), трубопроводом 26 стояка, ведущей бурильной трубой (не показано), верхним приводом и/или с другим традиционным бурильным оборудованием.In
Буровой раствор 18 выходит из устья 24 скважины через задвижку 28 в линию, которая сообщается с кольцевым пространством 20 ниже ВОП 22. Далее буровой раствор 18 течет через линии 30, 73 возврата бурового раствора к дроссельному манифольду 32, содержащему резервные дроссели 34 (из которых в каждый момент времени может быть использован только один). Противодавление прикладывается к кольцевому пространству 20 посредством регулируемого ограничения расхода текучей среды 18 через рабочий дроссель(дроссели) 34.The
Чем больше ограничен расход через дроссель 34, тем выше противодавление, приложенное к кольцевому пространству 20. Таким образом, скважинное давление (например, давление в забое скважины 12, давление у башмака обсадной колонны, давление на уровне конкретного пласта или пояса и т.д.) можно удобно регулировать изменением противодавления, приложенного к кольцевому пространству 20. Чтобы определить, какое давление, приложенное к кольцевому пространству 20 на поверхности или возле нее, приведет к требуемому скважинному давлению, может быть использована, как полнее раскрыто ниже, гидравлическая модель, так что оператор (или автоматизированная система управления) легко может определить, как регулировать приложенное к кольцевому пространству на поверхности или возле нее давление (которое легко может быть измерено), чтобы получить требуемое скважинное давление.The more limited the flow through the
Давление, приложенное к кольцевому пространству 20, может быть измерено на поверхности или возле нее рядом датчиков давления 36, 38, 40, каждый из которых сообщается с кольцевым пространством. Датчик давления 36 воспринимает давление ниже ВОП 22, но выше блока 42 противовыбросовых превенторов (ПВП). Датчик давления 38 воспринимает давление в устье скважины ниже блока 42 ПВП. Датчик давления 40 воспринимает давление в линиях 30, 73 возврата бурового раствора перед дроссельным манифольдом 32.The pressure applied to the annular space 20 can be measured on or near the surface by a series of
Еще один датчик давления 44 воспринимает давление в трубопроводе 26 стояка. Следующий датчик давления 46 воспринимает давление после дроссельного манифольда 32, но до сепаратора 48, вибратора 50 и отстойника 52 для бурового раствора. К дополнительным датчикам относятся термочувствительные элементы 54, 56, кориолисов расходомер 58 и расходомеры 62, 64, 66.Another
Не все эти датчики необходимы. Например, система 10 может содержать только два из трех расходомеров 62, 64, 66. Однако сигналы всех имеющихся датчиков, поданные на вход гидравлической модели, могут быть полезны при определении того, каким должно быть давление, приложенное к кольцевому пространству 20, в процессе бурения.Not all of these sensors are needed. For example, the
При необходимости могут быть использованы и другие типы датчиков. Например, расходомер 58 не обязательно должен быть кориолисовым расходомером, так как вместо него может быть использован турборасходомер, акустический расходомер или расходомер другого типа.If necessary, other types of sensors can be used. For example,
Кроме того, бурильная колонна 16 может содержать свои собственные датчики 60, например, для непосредственного измерения скважинного давления. Эти датчики 60 могут быть известными специалистам датчиками измерения давления во время бурения (ИДВБ), измерений во время бурения (ИВБ) и/или каротажа во время бурения (КВБ). Эти системы датчиков бурильной колонны, в общем, обеспечивают, по меньшей мере, измерение давления и могут также обеспечить измерение температуры, определение характеристик бурильной колонны (например, вибрацию, нагрузку на буровое долото, заедание-смещение и т.д.), характеристик пласта (например, удельное сопротивление, плотность и т.д.) и/или другие измерения. Для передачи замеров скважинных датчиков на поверхность могут быть использованы различные виды проводной или беспроводной телеметрии (акустическая, гидроимпульсная, электромагнитная и т.д.).In addition, the
При необходимости в систему 10 могут быть включены дополнительные датчики. Например, еще один расходомер 67 может быть использован для измерения расхода текучей среды 18, выходящей из устья 24 скважины, еще один кориолисов расходомер (не показан) может быть подключен непосредственно перед буровым насосом 68 или после него и т.д.If necessary, additional sensors may be included in
При необходимости, в систему 10 может быть включено меньше датчиков. Например, производительность бурового насоса 68 может быть определена по числу ходов поршня насоса, вместо использования расходомера 62 или каких-либо других расходомеров.If necessary, fewer sensors may be included in
Заметим, что сепаратор 48 может быть 3- или 4-фазным сепаратором или газосепаратором для бурового раствора (иногда его называют «дегазатором бурового раствора»). Однако использовать в системе 10 сепаратор 48 не обязательно.Note that the
Буровой раствор 18 закачивается по трубопроводу 26 стояка внутрь бурильной колонны 16 буровым насосом 68. Насос 68 получает текучую среду 18 из отстойника 52 для бурового раствора и подает ее через нагнетательный манифольд 70 в стояк 26. После чего текучая среда 18 циркулирует вниз по бурильной колонне 16, вверх через кольцевое пространство 20, через линии 30, 73 возврата бурового раствора, через дроссельный манифольд 32 и, далее, через сепаратор 48 и вибратор 50 к отстойнику 52 бурового раствора для кондиционирования и рециркуляции.The
Заметим, что в системе 10, как было раскрыто выше, дроссель 34 не может быть использован для регулирования противодавления, приложенного к кольцевому пространству 20 для регулирования скважинного давления, если текучая среда 18 не течет через дроссель. В традиционных операциях бурения с положительным дифференциальным давлением отсутствие потока текучей среды 18 возникает всякий раз, когда, например, производятся соединения в бурильной колонне 16 (например, при добавлении очередного отрезка бурильной трубы к бурильной колонне, когда скважина 12 пробуривается глубже), и отсутствие циркуляции требует, чтобы скважинное давление регулировалось исключительно плотностью текучей среды 18.Note that in
В системе 10, однако, поток текучей среды 18 через дроссель 34 может быть сохранен, даже когда текучая среда не циркулирует по бурильной колонне 16 и кольцевому пространству 20 в процессе соединений, производимых в бурильной колонне. Таким образом, давление может быть по-прежнему приложено к кольцевому пространству 20 посредством ограничения расхода текучей среды 18 через дроссель 34, даже несмотря на то что отдельный насос противодавления может не использоваться.In
Когда текучая среда 18 не циркулирует по бурильной колонне 16 и кольцевому пространству 20 (например, когда в бурильной колонне производятся соединения), текучая среда течет от насоса 68 к дроссельному манифольду 32 через байпасный трубопровод 72, 75. Таким образом, текучая среда 18 может обойти трубопровод 26 стояка, бурильную колонну 16 и кольцевое пространство 20 и может течь непосредственного от насоса 68 в линию 30 возврата бурового раствора, которая по-прежнему сообщается с кольцевым пространством 20. Таким образом, ограничение этого потока дросселем 34 создаст давление, приложенное к кольцевому пространству 20 (например, в типовом случае бурения с регулируемым давлением).When fluid 18 does not circulate through
Как показано на фиг. 1, и байпасный трубопровод 75, и линия 30 возврата бурового раствора сообщаются с кольцевым пространством 20 через один трубопровод 73. Однако байпасный трубопровод 75 и линия 30 возврата бурового раствора могут вместо этого по отдельности соединяться с устьем 24 скважины, например, при использовании дополнительной задвижки (например, ниже ВОП 22); в этом случае каждая из линий 30, 75 будет непосредственного сообщаться с кольцевым пространством 20.As shown in FIG. 1, both the
Это может потребовать прокладки дополнительных трубопроводов на месте установки буровой вышки, но влияние на давление в кольцевом пространстве будет, по существу, таким же, как и при подсоединении байпасного трубопровода 75 и линии возврата 30 бурового раствора к общему трубопроводу 73. Таким образом, должно быть ясно, что могут быть использованы многие различные компоновки элементов системы 10, которые, тем не менее, входят в объем настоящего изобретения.This may require the installation of additional pipelines at the location of the rig, but the effect on the pressure in the annular space will be essentially the same as when connecting the
Расход текучей среды 18 через байпасный трубопровод 72, 75 регулируется дросселем или другого типа регулятором 74 расхода. Трубопровод 72 включен до байпасного регулятора 74 расхода, а трубопровод 75 включен после байпасного регулятора расхода.The flow rate of the fluid 18 through the
Расход текучей среды 18 по трубопроводу 26 стояка, по существу, регулируется клапаном или другого типа регулятором 76 расхода. Так как значения расхода текучей среды 18 через линии 26, 72 стояка и байпаса полезны при определении того, как эти расходы влияют на давление в скважине, в эти линии введены расходомеры 64, 66, как показано на фиг. 1.The flow of
Однако расход через трубопровод 26 стояка может быть определен даже при использовании только расходомеров 62, 64, а расход через байпасный трубопровод 72 может быть определен даже при использовании только расходомеров 62, 66. Таким образом, должно быть понятно, что система 10 не обязательно должна содержать все датчики, показанные на фиг. 1 и раскрытые в настоящем описании, а вместо этого система может содержать дополнительные датчики, различные сочетания и/или типы датчиков и т.д.However, the flow rate through the
В примере на фиг. 1 байпасный регулятор 78 расхода и ограничитель 80 расхода могут быть использованы для заполнения трубопровода 26 стояка и бурильной колонны 16 после выполнения соединения в бурильной колонне и для уравнивания давлений в трубопроводе стояка и линиях 30, 73 возврата бурового раствора перед открытием регулятора 76 расхода. В противном случае внезапное - до заполнения текучей средой 18 трубопровода 26 стояка и бурильной колонны 16 и повышения в них давления - открытие регулятора 76 расхода может вызвать нежелательные переходные колебания давления в кольцевом пространстве 20 (например, из-за временного отсутствия потока к дроссельному манифольду 32 в процессе заполнения текучей средой трубопровода стояка и бурильной колонны и т.д.).In the example of FIG. 1
Открытие регулятора 78 расхода байпаса стояка после выполнения соединения дает возможность текучей среде 18 заполнить трубопровод 26 стояка и бурильную колонну 16, в то время как, по существу, преобладающая часть текучей среды продолжает течь через байпасный трубопровод 72, позволяя тем самым осуществлять непрерывное регулируемое приложение давления к кольцевому пространству 20. После того как давление в трубопроводе 26 стояка уравняется с давлением в линиях 30, 73 возврата бурового раствора и в байпасном трубопроводе 75, регулятор 76 расхода может быть открыт, и, далее, регулятор 74 расхода может быть закрыт для медленного перенаправления более значительной части текучей среды 18 из байпасного трубопровода 72 в трубопровод 26 стояка.The opening of the riser
Аналогичный процесс, но в обратном порядке, может быть выполнен в бурильной колонне 16 до производства соединения - для постепенного перенаправления потока текучей среды 18 из трубопровода 26 стояка в байпасный трубопровод 72 с целью подготовки добавления бурильных труб к бурильной колонне 16. То есть, регулятор 74 расхода может быть постепенно открыт для медленного перенаправления более значительной части текучей среды 18 из трубопровода 26 стояка в байпасный трубопровод 72, а затем регулятор 76 расхода может быть закрыт.A similar process, but in reverse order, can be performed in the
Заметим, что регулятор 78 расхода и ограничитель 80 расхода могут быть объединены в один элемент (например, регулятор расхода со встроенным ограничителем расхода), а регуляторы 76, 78 расхода могут быть объединены в один регулятор 81 расхода (например, в один дроссель, который можно постепенно открывать для медленного заполнения и постановки под давление трубопровода 26 стояка и бурильной колонны 16 после выполнения соединения бурильной трубы и, далее, открывать полностью для обеспечения максимального расхода в процессе бурения).Note that the
Однако, поскольку типовые традиционные буровые вышки оборудованы регулятором 76 расхода в виде клапана в нагнетательном манифольде 70 и использование клапана стояка входит в обычную практику бурения, индивидуально управляемые регуляторы 76, 78 расхода предотвращают использование регулятора 76 расхода. Регуляторы 76, 78 расхода ниже иногда обозначаются в целом как один регулятор 81 расхода, но должно быть понятно, что регулятор 81 расхода может содержать отдельные регуляторы 76, 78 расхода.However, since typical conventional derricks are equipped with a
Другой пример представлен на фиг. 2. В этом примере регулятор 76 расхода введен до нагнетательного манифольда 70 буровой вышки. Эта компоновка имеет определенные преимущества, например, не требуется модифицировать нагнетательный манифольд 70 буровой вышки или трубопровод между манифольдом и ведущей бурильной трубой; спускной клапан 82 стояка буровой вышки может быть использован для продувки стояка 26, как в стандартных операциях бурения (нет необходимости изменять методику с привлечением буровой бригады) и т.д.Another example is shown in FIG. 2. In this example, a
Регулятор 76 расхода можно присоединить между буровым насосом 68 и нагнетательным манифольдом 70, используя, например, быстросоединяемые замки 84 (например, муфты с защелками и т.п.). Это позволит удобно адаптировать регулятор 76 расхода для включения в различные линии бурового насоса.A
Вместо использования традиционного клапана стояка в нагнетательном манифольде 70 буровой вышки, для регулирования расхода по трубопроводу 26 стояка может быть использован специально приспособленный полностью автоматизированный регулятор 76 расхода (например, автоматически управляемый контроллером 96, показанным на фиг. 3). В целом, регулятор 81 расхода может быть выполнен, скорее, не для целей традиционного бурения, а по условиям заказчика - для такого применения, как раскрытое в настоящем описании (например, для регулирования расхода по трубопроводу 26 стояка в связи с распределением текучей среды 18 между трубопроводом стояка и байпасным трубопроводом 72, чтобы тем самым регулировать давление в кольцевом пространстве 20 и т.п.).Instead of using the traditional riser valve in the
В примере на фиг. 2 дистанционно управляемый клапан или другой регулятор 160 расхода опционально используется для перенаправления потока текучей среды 18 из трубопровода 26 стояка в линию 30 возврата 30 бурового раствора после дроссельного манифольда 32, с целью передачи сигналов, данных, команд и т.д. к скважинным инструментам (например, к компоновке низа бурильной колонны с фиг. 1, включающей в себя датчики 60, и к другому оборудованию, включая забойные турбинные двигатели, отклоняющие устройства, регуляторы отклонения и т.д.). Регулятор 160 управляется по телеметрии контроллером 162, который может кодировать информацию в виде последовательности отклонений расхода, определяемых скважинными инструментами (например, определенное снижение расхода через скважинный инструмент явится следствием соответствующего перенаправления потока регулятором 160 из трубопровода 26 стояка в линию 30 возврата 30 бурового раствора).In the example of FIG. 2, a remote-controlled valve or
Подходящий телеметрический контроллер и подходящий дистанционно управляемый регулятор расхода имеются в системе GEO-SPAN (ТМ), поставляемой компанией Halliburton Energy Services, Inc. Телеметрический контроллер 162 может быть подсоединен к системе INSITE (ТМ) или к другому интерфейсу 94 сбора данных и управления в системе 90 управления. Однако и другие типы телеметрических контроллеров и регуляторов расхода могут быть использованы без отступления от объема настоящего изобретения.A suitable telemetry controller and a suitable remotely controlled flow controller are available on the GEO-SPAN (TM) system supplied by Halliburton Energy Services, Inc. The
Заметим, что каждый из регуляторов 74, 76, 78 расхода и дросселей 34, предпочтительно, дистанционно и автоматически управляются так, чтобы поддерживать требуемое скважинное давление, поддерживая требуемое давление в кольцевом пространстве на поверхности или возле нее. Однако любой (любые) один или более из этих регуляторов 74, 76, 78 расхода и дросселей 34 может (могут) управляться вручную, без отступления от объема настоящего изобретения.Note that each of the
Система 90 управления давлением и расходом, которая может быть использована в связи с системой 10 и связанными с ней способами по фиг. 1 и 2, представлена на фиг. 3. Система 90 управления, предпочтительно, полностью автоматизирована, хотя некоторое человеческое вмешательство может быть использовано, например, для защиты от нештатной работы, запуска определенных программ, корректировки параметров и т.п.A pressure and flow
Система 90 управления содержит гидравлическую модель 92, интерфейс 94 сбора данных и управления и контроллер 96 (например, Программируемый Логический Контроллер, или ПЛК (PLC), соответствующим образом запрограммированный компьютер и т.д.). Хотя эти элементы 92, 94, 96 показаны на фиг. 3 по отдельности, какие-то из них или все они могут быть объединены в один элемент, или функции элементов могут быть распределены по дополнительным элементам, или могут быть обеспечены другие дополнительные элементы и/или функции и т.д.The
Гидравлическая модель 92 используется в системе 90 управления для определения требуемого давления в кольцевом пространстве на поверхности или в приповерхностном слое, обеспечивающего достижение требуемого скважинного давления. Чтобы провести это определение, в гидравлической модели 92 используются, например, данные о геометрии скважины, данные о свойствах текучей среды, информация из соседних скважин (например, геотермический градиент, градиент порового давления и т.п.), а также данные датчиков в режиме реального времени, полученные через интерфейс 94 сбора данных и управления.The
Таким образом, имеет место непрерывный двусторонний обмен данными и информацией между гидравлической моделью 92 и интерфейсом 94 сбора данных и управления. Важно понять, что интерфейс 94 сбора данных и управления работает для поддержания существенно непрерывного потока данных в реальном масштабе времени от датчиков 44, 54, 66, 62, 64, 60, 58, 46, 36, 38, 40, 56, 67 к гидравлической модели 92, так что гидравлическая модель получает информацию, которая ей нужна для адаптации к меняющимся условиям и для корректировки требуемого давления в кольцевом пространстве, причем гидравлическая модель работает для того, чтобы существенно непрерывно снабжать интерфейс сбора данных и управления величиной требуемого давления в кольцевом пространстве.Thus, there is a continuous two-way exchange of data and information between the
Подходящие гидравлические модели для использования в качестве гидравлической модели 92 в системе 90 управления - REAL TIME HYDRAULICS (ТМ) или GB SETPOINT (ТМ), поставляемые компанией Halliburton Energy Services, Inc., Хьюстон, Техас, США. Еще одна подходящая гидравлическая модель выпускается под торговым наименованием IRIS (ТМ), и еще одна поставляется компанией SINTEF, Тронхейм, Норвегия. Любые подходящие гидравлические модели могут быть использованы в системе 90 управления в соответствии с идеями настоящего изобретения.Suitable hydraulic models for use as the
Подходящие интерфейсы сбора данных и управления для использования в качестве интерфейса 94 сбора данных и управления в системе 90 управления - SENTRY(TM) и INSITE(TM), поставляемые компанией Halliburton Energy Services, Inc. Любой подходящий интерфейс сбора данных и управления может быть использован в системе 90 управления в соответствии с идеями настоящего изобретения.Suitable data collection and control interfaces for use as a data collection and control
Контроллер 96 работает для поддержания требуемого установочного значения давления в кольцевом пространстве посредством управления работой дросселя 34 возврата бурового раствора и других устройств. Например, контроллер 96 может также использоваться для управления работой регуляторов 76, 78 расхода стояка и байпасного регулятора 74 расхода. Таким образом, контроллер 96 может использоваться для автоматизации процессов перенаправления потока текучей среды 18 из трубопровода 26 стояка в байпасный трубопровод 72 перед производством соединения в бурильной колонне 16; далее, для перенаправления потока из байпасного трубопровода в трубопровод стояка после производства соединения и, далее, для возобновления нормальной циркуляции текучей среды 18 для бурения. Опять-таки, эти автоматизированные процессы могут не требовать вмешательства человека, хотя при необходимости человеческое вмешательство может быть использовано, например, для запуска каждого процесса по очереди, для ручного управления элементами системы и т.д.The
Методики подтверждения и предсказания данных могут быть использованы в системе 90 для защиты от использования ошибочных данных, для обеспечения соответствия замеренных величин предсказанным величинам и т.д. Подходящие методики подтверждения и предсказания данных раскрыты в международной заявке №PCT/US11/59743, хотя, при необходимости, могут быть использованы другие методики.Validation and data prediction techniques may be used in
В прошлом, когда откорректированная величина требуемого давления в кольцевом пространстве передавалась от интерфейса 94 сбора данных и управления на контроллер 96, контроллер использовал требуемое давление в кольцевом пространстве как установочное значение и регулировал работу дросселя 34 так, чтобы поддерживать (например, повышая или понижая по мере надобности сопротивление потоку через дроссель) установочное значение давления в кольцевом пространстве 20. Дроссель 34 закрывался больше, чтобы повысить сопротивление течению, или открывался больше, чтобы понизить сопротивление течению.In the past, when the adjusted value of the required pressure in the annular space was transmitted from the data acquisition and
Поддержание установочного значения давления осуществляли, сравнивая установочное значение давления с давлением, замеренным в кольцевом пространстве (например, с давлением, замеренным любым из датчиков 36, 38, 40), и уменьшая сопротивление течению через дроссель 34, если замеренное давление оказывалось выше установочного значения давления, или увеличивая сопротивление течению через дроссель, если замеренное давление оказывалось ниже установочного значения давления. К сожалению, регулировка дросселя, в типовом случае, определялась пропорционально-интегрально-дифференциальным (ПИД)-регулятором, поэтому (в зависимости от коэффициентов входа ПИД-регулятора) дроссель легко мог быть перерегулирован, или недорегулирован, или требовался длительный период времени для выполнения ряда приращений, необходимого для приведения дросселя в окончательное положение, при котором дроссель способен поддерживать требуемое давление в кольцевом пространстве.The pressure setpoint was maintained by comparing the pressure setpoint with the pressure measured in the annular space (for example, with the pressure measured by any of the
Одна из причин такой ситуации заключалась в том, что коэффициенты, используемые в ПИД-регуляторе, оставались одними и теми же в течение всей операции бурения и выбирались для использования в обычных, относительно стабильных условиях. Эти одинаковые коэффициенты были неидеальны при использовании в быстро меняющихся условиях, например, при внезапном изменении давления или расхода.One of the reasons for this situation was that the coefficients used in the PID controller remained the same throughout the entire drilling operation and were selected for use in normal, relatively stable conditions. These same coefficients were not ideal when used in rapidly changing conditions, for example, when a sudden change in pressure or flow rate.
Но в примере способа, более полно раскрытого ниже, на такие быстрые изменения условий бурения можно отреагировать быстрее путем добавления поправки к установочному значению давления. Добавление поправки к установочному значению давления в процессе регулировки дросселя 34 приводит к более быстрому достижению расхода, соответствующего управлению в меняющихся условиях бурения. При восстановлении относительно стабильных условий поправку можно убрать, и контроллер 96 будет регулировать работу дросселя 34 так, чтобы поддерживать требуемое установочное значение давления в скважине.But in the example of the method more fully disclosed below, such rapid changes in drilling conditions can be reacted more quickly by adding corrections to the set pressure value. Adding corrections to the set pressure value in the process of adjusting the
Теперь обратимся к фиг. 4; на ней представлен в виде упрощенной блок-схемы способ 100 регулирования давления в скважине. Способ 100 может быть использован с системой 10, раскрытой выше, или с другими системами.Turning now to FIG. four; it presents in the form of a simplified flowchart a
На начальном шаге 102 способа 100 определяют требуемое установочное значение давления. В системе 10 это установочное значение давления соответствует давлению в кольцевом пространстве 20 в устье или около устья 24 скважины. Это давление может замеряться в любой точке до дроссельного манифольда 32.In an
Однако в других примерах установочное значение давления может задаваться для местоположения, отличающемуся от устья 24 скважины. Например, установочное значение давления может задаваться в глубине скважины (например, у башмака обсадной колонны, на уровне конкретного пласта, в забое скважины 12 и т.д.). В этом случае замеры фактического давления на поверхности или в скважине могут использоваться контроллером 96 для сравнения с установочным значением давления.However, in other examples, the pressure setting value may be set for a location other than
На шаге 104 измеряют фактическое давление в скважине. Как было сказано выше, измерение давления можно выполнять в любом месте скважины. Например, для измерения давления могут использоваться датчики 36, 38, 40 давления на поверхности или скважинные датчики 60 (или подводные датчики).At 104, the actual pressure in the well is measured. As mentioned above, pressure measurement can be performed anywhere in the well. For example,
На шаге 106 фактическое давление в скважине отклоняется от требуемого установочного значения давления. В системе 10 сравнение фактического давления в скважине с требуемым выполняется контроллером 96.In
При относительно стабильных режимах буровых работ следует ожидать возникновения некоторых отклонений фактического давления в скважине от требуемого, и контроллер 96 автоматически регулирует дроссель 34 для минимизации (или, в идеале, для устранения) этих отклонений. Однако при возникновении больших отклонений способ 100 дает дополнительную «добавку» к установочному значению давления (в том направлении, в котором должно быть изменено фактическое давление, чтобы приблизиться к требуемой величине давления), так что контроллер 96 быстрее отрегулирует дроссель 34 на расход, при котором фактическое давление равно требуемому или близко к нему.With relatively stable drilling conditions, some deviations of the actual well pressure from the required one should be expected, and the
На шаге 108 к установочному значению давления прибавляют поправку, если разница между фактическим и требуемым давлением превышает заданную величину. Эту заданную величину выбирают так, чтобы при относительно стабильных режимах буровых работ поправка не добавлялась к установочному значению давления. Поправка добавляется только в том случае, когда разница между фактическим и требуемым давлением достаточна велика.In
На шаге 110 контроллер 96 регулирует дроссель 34 так, чтобы приблизить фактическое давление к установочному значению давления с учетом поправки, прибавленной на шаге 108. Например, если фактическое давление достаточно низко по сравнению с установочным значением давления, к этому установочному значению может быть прибавлена положительная поправка, чтобы контроллер 96 управлял дросселем 34 так, чтобы изначально ограничить расход текучей среды 18 из кольцевого пространства 20 больше, чем было бы, если бы контроллер использовал только установочное значение давления для регулирования работы дросселя. Наоборот, если фактическое давление достаточно велико по сравнению с установочным значением давления, к этому установочному значению может быть прибавлена отрицательная поправка, чтобы контроллер 96 перевел дроссель 34 на меньшее начальное ограничение расхода текучей среды 18 из кольцевого пространства 20, чем было бы, если бы контроллер использовал только установочное значение давления для регулирования работы дросселя.In
На шаге 112, когда возобновлены относительно стабильные режимы буровых работ, поправка уже не применяется. Если больших отклонений, запускающих применение поправки, нет, поправка убирается, чтобы контроллер 96 снова управлял дросселем 34 для поддержания фактического давления на уровне требуемого установочного значения давления (без поправки).At
Теперь обратимся еще к фиг. 5А и В; на ней более подробно представлен в виде блок-схем пример способа 100. Пример с фиг. 5А и В - это просто один случай применения принципов настоящего изобретения в конкретной ситуации бурения, но принципы настоящего изобретения могут принести выгоду в широком спектре других ситуаций бурения, и следует ясно понимать, что объем настоящего изобретения отнюдь не ограничен никакими деталями системы 10 или способа 100, изображенными на чертежах или раскрытыми в настоящем описании.Now let us turn to FIG. 5A and B; it is presented in more detail in the form of flowcharts an example of the
Блок-схемы на фиг. 5А и В представляют программу, называющуюся «Lead Chokes» (Ведущие дроссели), что указывает на ее применение для более быстрого перевода дросселя (дросселей) 34 на расход, соответствующий поддержанию фактического давления на уровне требуемого установочного значения давления. Эта программа применяется в ситуации бурения, когда внезапное падение расхода через дроссель 34 вызывает внезапное большое падение давления перед дросселем. Такая ситуация может возникнуть, например, при внезапном падении расхода подачи из бурового насоса 68, при сбое или нештатной работе другого регулятора расхода, при больших потерях текучей среды в скважине и т.д.The block diagrams of FIG. 5A and B present a program called “Lead Chokes”, indicating that it is used to quickly transfer the throttle (s) 34 to a flow rate corresponding to maintaining the actual pressure at the desired pressure setting value. This program is used in a drilling situation where a sudden drop in flow through the
В программе «Lead Chokes» используются следующие переменные:The following variables are used in the Lead Chokes program:
WHP - фактическое давление, измеренное в кольцевом пространстве 20 в устье 24 или около устья 24 перед дросселем 34;WHP is the actual pressure measured in the annular space 20 at the
WHP_Target - требуемое установочное значение давления, выдаваемое гидравлической моделью 92;WHP_Target - required set pressure value issued by
CD_Hydrostatic - гидростатическое давление на глубине регулирования в скважине 12 (глубина, на которой требуется поддерживать требуемое давление);CD_Hydrostatic - hydrostatic pressure at the depth of regulation in the well 12 (the depth at which it is required to maintain the required pressure);
CD_Target - требуемое давление (гидростатическое плюс потери давления на трение, если имеются) на глубине регулирования;CD_Target - required pressure (hydrostatic plus friction pressure loss, if any) at the depth of regulation;
TurhOffLeadChokesWithin - отклонение фактического давления от требуемого установочного значения давления, ниже которого к требуемому установочному значению давления не добавляют поправку;TurhOffLeadChokesWithin - deviation of the actual pressure from the required pressure setting, below which no correction is added to the required pressure setting;
Pumps_Down_Offset - поправка, выбранная специально для ситуации бурения, при которой внезапно падает расход из бурового насоса 68;Pumps_Down_Offset - A correction selected specifically for the drilling situation, in which the flow rate from the
lnjection_Flow_Rate - расход текучей среды 18, закачиваемой в бурильную колонну 16;lnjection_Flow_Rate is the flow rate of the fluid 18 pumped into the
Delta_Flow - изменение расхода закачивания;Delta_Flow - change in the injection rate;
Delta_Time - время перехода между текущим расходом закачивания и предыдущим расходом закачивания;Delta_Time - transition time between the current injection rate and the previous injection rate;
Rate_Change - изменение отношения расхода закачивания к времени перехода;Rate_Change - change in the ratio of injection flow to transition time;
FlowRateChangeThreshold - изменение расхода в единицу времени, выше которого предписано добавление поправки;FlowRateChangeThreshold - change in flow per unit time, above which a correction is prescribed;
LeadChokesStatus - показывает, следует ли добавлять поправку к требуемому установочному значению давления;LeadChokesStatus - indicates whether to add a correction to the required pressure setting;
LeadChokesOffset - поправка, применяемая к требуемому установочному значению давления в результате действия программы «Lead Chokes»;LeadChokesOffset - the correction applied to the required set pressure value as a result of the Lead Chokes program;
CurrentMaxFlowRateChange - максимальное изменение расхода при выполнении программы;CurrentMaxFlowRateChange - maximum flow rate change during program execution;
LastMaxFlowRateChange - предыдущее максимальное изменение расхода;LastMaxFlowRateChange - previous maximum flow rate change;
Previous_Flow - предыдущий расход, использованный в программе;Previous_Flow - previous expense used in the program;
Previous_Flow_Timestamp - время записи предыдущего расхода;Previous_Flow_Timestamp - recording time of the previous expense;
PreviousLeadChokesOffset - предыдущая поправка, примененная к требуемой установочному значению давления;PreviousLeadChokesOffset - the previous correction applied to the required pressure setting value;
PreviousLeadChokesStatus - предыдущий индикатор, показывающий, добавлялась ли поправка к требуемой установочному значению давления.PreviousLeadChokesStatus is the previous indicator showing whether a correction has been added to the required pressure setting.
Специалистам будет понятно, что добавление поправки в программе «Ведущие дроссели», представленное на фиг. 5А и В, «запускается», когда скорость изменения расхода закачивания (Rate_Change) достигает или становится больше заданного уровня (FlowRateChangeThreshold), а измеренное фактическое давление (WHP) - меньше требуемого установочного значения давления (WHP_Target) на заданную величину (TurhOffLeadChokesWithin). Если эти (и другие) условия выполнены, то поправка (LeadChokesOffset) добавляется к требуемому установочному значению давления.Those skilled in the art will appreciate that the addition of an amendment to the Drive Chokes program shown in FIG. 5A and B, “starts” when the rate of change of the injection flow rate (Rate_Change) reaches or becomes greater than the set level (FlowRateChangeThreshold), and the measured actual pressure (WHP) is less than the required pressure setting value (WHP_Target) by the set value (TurhOffLeadChokesWithin). If these (and other) conditions are met, then a correction (LeadChokesOffset) is added to the required pressure setting.
Поправка (LeadChokesOffset) может быть заранее выбранной поправкой (Pumps_Down_Offset) для данной конкретной ситуации бурения. Альтернативно, если установочное значение давления с поправкой окажется больше требуемого давления на глубине регулирования (CD_Targef) минус гидростатическое давление на этой глубине (CD_Hydrostatic), то поправка может быть уменьшена до разности между требуемым давлением на глубине регулирования и гидростатическим давлением на этой глубине. Это должно снизить вероятность того, что дроссель 34 после добавления поправки к установочному значению давления слишком сильно ограничит расход, так что на глубине регулирования возникнет избыточное давление.The correction (LeadChokesOffset) may be a pre-selected correction (Pumps_Down_Offset) for this particular drilling situation. Alternatively, if the adjusted pressure value is greater than the required pressure at the control depth (CD_Targef) minus the hydrostatic pressure at this depth (CD_Hydrostatic), then the correction can be reduced to the difference between the required pressure at the control depth and the hydrostatic pressure at this depth. This should reduce the likelihood that the
В других примерах могут быть отражены другие ситуации бурения. Так, например, могут быть предложены отдельные программы для притока текучей среды, фильтрации, производства соединений в бурильной колонне 16 и для любой другой ситуации. Таким образом, объем настоящего изобретения не ограничен применением поправки только при внезапном падении расхода.In other examples, other drilling situations may be reflected. For example, separate programs for fluid inflow, filtration, production of compounds in
Теперь может быть вполне понято, что раскрытое выше изобретение обеспечивает значительное усовершенствование техники регулирования давления при бурении. Способ 100 может быть применен при регулировании дросселя 34, необходимом для быстрого восстановления требуемого давления в скважине. В раскрытом выше примере поправка может быть добавлена к требуемому установочному значению давления в скважине 12 для более быстрого перевода дросселя 34 на расход, соответствующий поддержанию требуемого давления в скважине.It can now be fully understood that the invention disclosed above provides a significant improvement in the technique for controlling pressure during drilling. The
Выше раскрыт способ 100 регулирования давления в скважине 12 при бурении. В одном из примеров способ 100 включает следующие шаги: определяют требуемое установочное значение давления в скважине; к установочному значению давления в скважине прибавляют поправку, если фактическое давление в скважине отклоняется от установочного значения давления на заданную величину; и регулируют устройство управления расходом (например, дроссель 34) так, чтобы приблизить фактическое давление в скважине к установочному значению давления в скважине с учетом поправки.Above, a
Требуемая установочная величина давления в скважине может быть получена на выходе гидравлической модели 92.The required installation pressure value in the well can be obtained at the output of the
Прибавление поправки может также производиться при заданном уровне изменения расхода. Этот заданный уровень изменения расхода может включать в себя падение расхода через регулятор расхода (например, дроссель 34).Correction can also be added at a given rate of change in flow. This predetermined rate of change in flow rate may include a drop in flow rate through the flow controller (e.g., throttle 34).
Способ может также включать шаг, на котором убирают поправку, когда фактическое давление в скважине отклоняется от установочного значения давления на величину, меньшую заданной величины.The method may also include a step in which the correction is removed when the actual pressure in the well deviates from the set pressure value by an amount less than a predetermined value.
Устройство управления расходом может содержать дроссель 34, ограничивающий расход текучей среды из скважины 12.The flow control device may include a
Способ может также включать шаг, на котором регулируют устройство управления расходом так, чтобы приблизить фактическое давление в скважине к установочному значению давления без поправки, перед тем как прибавлять поправку к установочному значению.The method may also include the step of adjusting the flow control device so as to bring the actual well pressure closer to the set pressure value without correction before adding the correction to the set value.
Выше раскрыта также скважинная система 10. В одном из примеров скважинная система 10 может включать регулятор расхода, который регулируемым образом ограничивает расход из скважины 12, и систему 90 управления, которая определяет требуемое установочное значение давления в скважине, сравнивает это установочное значение давления с фактическим давлением в скважине и, при заданном уровне отклонения фактического давления в скважине от установочного давления, добавляет поправку к требуемому установочному значению давления. Система 90 управления регулирует устройство управления расходом и, таким образом, приближает фактическое давление в скважине к установочному значению давления с поправкой.The
В другом примере способ 100 регулирования давления в скважине 12 при бурении может включать следующие шаги: регулируют устройство управления расходом и тем самым приближают фактическое давление в скважине к требуемому установочному значению давления; затем к установочному значению давления в скважине прибавляют поправку, если фактическое давление в скважине отклоняется от установочного значения давления на заданную величину, после чего регулируют устройство управления расходом и тем самым приближают фактическое давление в скважине к установочному значению давления с учетом поправки.In another example, the
Хотя выше раскрыты различные примеры и каждый пример имеет определенные признаки, должно быть понятно, что конкретный признак какого-либо примера не обязательно должен использоваться исключительно с этим примером. Напротив, любые признаки, раскрытые выше и/или показанные на чертежах, могут быть соединены с любым из примеров, в дополнение к любым другим признакам или взамен любых других признаков этих примеров. Отдельные признаки примеров не являются взаимоисключающими. Напротив, в объем настоящего изобретения входят любые комбинации любых признаков.Although the various examples are disclosed above and each example has certain features, it should be understood that the specific feature of any example need not be used solely with this example. On the contrary, any features disclosed above and / or shown in the drawings may be combined with any of the examples, in addition to any other features, or in exchange for any other features of these examples. The individual features of the examples are not mutually exclusive. On the contrary, the scope of the present invention includes any combination of any features.
Хотя каждый пример, раскрытый выше, содержит определенные комбинации признаков, следует понимать, что не обязательно должны быть использованы все признаки примера. Напротив, любые признаки, раскрытые выше, могут быть использованы без одновременного использования любого другого конкретного признака или признаков.Although each example disclosed above contains certain combinations of features, it should be understood that all the features of the example need not be used. On the contrary, any signs disclosed above can be used without the simultaneous use of any other specific sign or signs.
Должно быть понятно, что различные варианты осуществления, раскрытые в настоящем описании, могут применяться в различных ориентациях, например наклонно, перевернуто, горизонтально, вертикально и т.д., и в различных компоновках, без отступления от идей настоящего изобретения. Варианты осуществления изобретения раскрыты просто как примеры полезного применения идей настоящего изобретения, которое не ограничено никакими конкретными деталями этих вариантов осуществления.It should be understood that the various embodiments disclosed herein can be applied in various orientations, for example, obliquely, inverted, horizontally, vertically, etc., and in various arrangements, without departing from the teachings of the present invention. Embodiments of the invention are disclosed merely as examples of the beneficial application of the teachings of the present invention, which is not limited to any specific details of these embodiments.
В вышеприведенном описании характерных примеров термины направлений (например, «над», «под», «верхний», «нижний» и т.д.) используются для удобства ссылок на сопроводительные чертежи. Однако следует ясно понимать, что объем настоящего изобретения не ограничен никакими конкретными направлениями, раскрытыми в настоящем описании.In the above description of representative examples, the terms of directions (for example, “above”, “below”, “upper”, “lower”, etc.) are used for convenience of reference to the accompanying drawings. However, it should be clearly understood that the scope of the present invention is not limited to any specific areas disclosed in the present description.
Термины «включая», «включает», «содержащий», «содержит» и аналогичные термины используются в данном описании в неограничительном смысле. Например, если система, способ, устройство, прибор и т.д. описаны как «включающие» определенный признак или элемент, то система, способ, устройство, прибор и т.д. могут содержать этот признак или элемент и могут также содержать другие признаки или элементы. Аналогично, термин «содержит» понимается как означающий: «содержит, но не ограничительно».The terms “including”, “includes”, “comprising”, “contains” and similar terms are used in this description in a non-limiting sense. For example, if the system, method, device, device, etc. are described as “including” a particular feature or element, then a system, method, device, device, etc. may contain this feature or element and may also contain other features or elements. Similarly, the term “contains” is understood to mean: “contains, but not restrictively.”
Разумеется, специалист, после тщательного рассмотрения вышеприведенного описания характерных вариантов осуществления настоящего изобретения, легко поймет, что в конкретных вариантах осуществления могут быть произведены многочисленные модификации, дополнения, замены, изъятия и другие изменения, и такие изменения предполагаются принципами настоящего изобретения. Например, конструкции, раскрытые как обособленные, могут в других примерах быть объединены - и наоборот. Соответственно, вышеприведенное подробное описание должно быть ясно понято как данное лишь в качестве иллюстрации и примера, а сущность и объем изобретения ограничиваются исключительно прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.Of course, a specialist, after careful consideration of the above description of characteristic embodiments of the present invention, will easily understand that numerous modifications, additions, replacements, deletions, and other changes can be made in specific embodiments, and such changes are contemplated by the principles of the present invention. For example, constructs disclosed as separate can be combined in other examples — and vice versa. Accordingly, the foregoing detailed description should be clearly understood as given only by way of illustration and example, and the spirit and scope of the invention are limited solely by the appended claims and their equivalents.
Claims (20)
определяют требуемое установочное значение давления в скважине;
к установочному значению давления в скважине прибавляют поправку при отклонении фактического давления в скважине от установочного значения давления в скважине на заданную величину; и
регулируют устройство управления расходом так, чтобы приблизить фактическое давление в скважине к установочному значению давления с поправкой.1. A method of controlling pressure in a wellbore while drilling, comprising the following:
determine the required installation value of the pressure in the well;
a correction is added to the set pressure value in the well when the actual pressure in the well deviates from the set pressure value in the well by a predetermined amount; and
adjust the flow control device so as to bring the actual pressure in the well closer to the adjusted pressure value.
устройство управления расходом, выполненное с возможностью регулируемым образом ограничивать расход потока из скважины, и
систему управления, выполненную с возможностью определения требуемого установочного давления в скважине, сравнения установочного давления с фактическим давлением в скважине и прибавления поправки к требуемому установочному значению давления при заданной величине отклонения фактического давления в скважине от установочного давления, при этом система управления выполнена с возможностью регулирования устройства управления расходом и, таким образом, приближения фактического давление в скважине к установочному значению давления с поправкой.8. A downhole system comprising:
a flow control device configured to limit the flow rate from the well in a controlled manner, and
a control system configured to determine the required set pressure in the well, compare the set pressure with the actual pressure in the well and add corrections to the required set pressure value for a given deviation of the actual pressure in the well from the set pressure, while the control system is configured to control the device flow control and, thus, approximation of the actual pressure in the well to the set pressure value with Rawka.
управляют устройством управления расходом, чтобы приблизить фактическое давление в скважине к требуемому установочному значению давления в скважине;
затем к установочному значению давления в скважине прибавляют поправку при отклонении фактического давления в скважине от установочного значения давления на заданную величину; и
затем регулируют устройство управления расходом так, чтобы приблизить фактическое давление в скважине к установочному значению давления с поправкой.15. The method of regulating the pressure in the well during drilling, comprising the following:
controlling a flow control device to bring the actual pressure in the well closer to the desired set pressure in the well;
then, a correction is added to the set pressure value in the well when the actual pressure in the well deviates from the set pressure value by a predetermined value; and
then adjust the flow control device so as to bring the actual pressure in the well closer to the adjusted pressure value.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2012/045239 WO2014007798A1 (en) | 2012-07-02 | 2012-07-02 | Pressure control in drilling operations with offset applied in response to predetermined conditions |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015102060A RU2015102060A (en) | 2016-08-20 |
RU2598661C2 true RU2598661C2 (en) | 2016-09-27 |
Family
ID=49882376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015102060/03A RU2598661C2 (en) | 2012-07-02 | 2012-07-02 | Pressure control during drilling operations with the help of correction used in preset conditions |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140290964A1 (en) |
EP (1) | EP2867439B1 (en) |
AU (1) | AU2012384530B2 (en) |
BR (1) | BR112014032853B8 (en) |
CA (1) | CA2877702A1 (en) |
DK (1) | DK2867439T3 (en) |
MX (1) | MX359485B (en) |
NO (1) | NO2867439T3 (en) |
RU (1) | RU2598661C2 (en) |
SA (1) | SA113340678B1 (en) |
WO (1) | WO2014007798A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807455C1 (en) * | 2020-04-13 | 2023-11-15 | Нобл Риг Холдингз Лимитед | Method for setting operation of throttle in drilling system with adjustable pressure |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10060208B2 (en) * | 2015-02-23 | 2018-08-28 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Automatic event detection and control while drilling in closed loop systems |
AU2017441045B2 (en) * | 2017-11-29 | 2023-06-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Automated pressure control system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0604134A1 (en) * | 1992-12-18 | 1994-06-29 | Halliburton Company | Control of well annulus pressure |
EA005470B1 (en) * | 2001-07-31 | 2005-02-24 | М-Ай Л.Л.С. | System for controlling the operating pressures within a subterranean borehole |
EA006054B1 (en) * | 2000-12-18 | 2005-08-25 | Импэкт Солюшнз Груп Лимитед | Drilling system and method |
RU2301319C2 (en) * | 2002-02-20 | 2007-06-20 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Device and method for dynamic pressure control in annular space |
WO2010071656A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure and flow control in drilling operations |
WO2011084153A1 (en) * | 2010-01-05 | 2011-07-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well control systems and methods |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4253530A (en) * | 1979-10-09 | 1981-03-03 | Dresser Industries, Inc. | Method and system for circulating a gas bubble from a well |
US6484816B1 (en) * | 2001-01-26 | 2002-11-26 | Martin-Decker Totco, Inc. | Method and system for controlling well bore pressure |
WO2005017308A1 (en) * | 2003-08-19 | 2005-02-24 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Drilling system and method |
US20050092523A1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-05 | Power Chokes, L.P. | Well pressure control system |
US7407019B2 (en) * | 2005-03-16 | 2008-08-05 | Weatherford Canada Partnership | Method of dynamically controlling open hole pressure in a wellbore using wellhead pressure control |
US7836973B2 (en) * | 2005-10-20 | 2010-11-23 | Weatherford/Lamb, Inc. | Annulus pressure control drilling systems and methods |
GB0905633D0 (en) * | 2009-04-01 | 2009-05-13 | Managed Pressure Operations Ll | Apparatus for and method of drilling a subterranean borehole |
US9279299B2 (en) * | 2010-08-26 | 2016-03-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | System and method for managed pressure drilling |
-
2012
- 2012-07-02 EP EP12880400.2A patent/EP2867439B1/en active Active
- 2012-07-02 CA CA2877702A patent/CA2877702A1/en not_active Abandoned
- 2012-07-02 NO NO12880400A patent/NO2867439T3/no unknown
- 2012-07-02 DK DK12880400.2T patent/DK2867439T3/en active
- 2012-07-02 WO PCT/US2012/045239 patent/WO2014007798A1/en active Application Filing
- 2012-07-02 MX MX2014015369A patent/MX359485B/en active IP Right Grant
- 2012-07-02 AU AU2012384530A patent/AU2012384530B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-07-02 US US14/362,565 patent/US20140290964A1/en not_active Abandoned
- 2012-07-02 BR BR112014032853A patent/BR112014032853B8/en not_active IP Right Cessation
- 2012-07-02 RU RU2015102060/03A patent/RU2598661C2/en not_active IP Right Cessation
-
2013
- 2013-06-25 SA SA113340678A patent/SA113340678B1/en unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0604134A1 (en) * | 1992-12-18 | 1994-06-29 | Halliburton Company | Control of well annulus pressure |
EA006054B1 (en) * | 2000-12-18 | 2005-08-25 | Импэкт Солюшнз Груп Лимитед | Drilling system and method |
EA005470B1 (en) * | 2001-07-31 | 2005-02-24 | М-Ай Л.Л.С. | System for controlling the operating pressures within a subterranean borehole |
RU2301319C2 (en) * | 2002-02-20 | 2007-06-20 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Device and method for dynamic pressure control in annular space |
WO2010071656A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure and flow control in drilling operations |
WO2011084153A1 (en) * | 2010-01-05 | 2011-07-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well control systems and methods |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807455C1 (en) * | 2020-04-13 | 2023-11-15 | Нобл Риг Холдингз Лимитед | Method for setting operation of throttle in drilling system with adjustable pressure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR112014032853A2 (en) | 2017-06-27 |
MX359485B (en) | 2018-09-07 |
AU2012384530B2 (en) | 2016-09-22 |
EP2867439A4 (en) | 2016-04-27 |
DK2867439T3 (en) | 2018-06-14 |
US20140290964A1 (en) | 2014-10-02 |
NO2867439T3 (en) | 2018-08-11 |
SA113340678B1 (en) | 2016-01-27 |
BR112014032853B1 (en) | 2021-01-26 |
RU2015102060A (en) | 2016-08-20 |
CA2877702A1 (en) | 2014-01-09 |
EP2867439B1 (en) | 2018-03-14 |
AU2012384530A1 (en) | 2015-02-26 |
EP2867439A1 (en) | 2015-05-06 |
WO2014007798A1 (en) | 2014-01-09 |
MX2014015369A (en) | 2015-07-06 |
BR112014032853B8 (en) | 2021-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2592583C2 (en) | Using results of measuring pressure in wellbore during drilling for detection inflows and for reduction thereof | |
US10047578B2 (en) | Pressure control in drilling operations with choke position determined by Cv curve | |
US8281875B2 (en) | Pressure and flow control in drilling operations | |
CA2742623C (en) | Pressure and flow control in drilling operations | |
US9759064B2 (en) | Formation testing in managed pressure drilling | |
US8240398B2 (en) | Annulus pressure setpoint correction using real time pressure while drilling measurements | |
CA2801695C (en) | Annulus pressure setpoint correction using real time pressure while drilling measurements | |
RU2598661C2 (en) | Pressure control during drilling operations with the help of correction used in preset conditions | |
EP2732130B1 (en) | Formation testing in managed pressure drilling | |
US9605507B2 (en) | High temperature drilling with lower temperature rated tools | |
AU2012384529B2 (en) | Pressure control in drilling operations with choke position determined by Cv curve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200703 |