鉆井中的自動(dòng)立管壓力控制的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種控制鉆井操作中的立管壓力的方法可包括：將測(cè)量的立管壓力與期望的立管壓力進(jìn)行比較；以及響應(yīng)于所述比較而自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)流器，從而減少所測(cè)量的立管壓力和所期望的立管壓力之間的差值。用在鉆井操作中的立管壓力控制系統(tǒng)可包括：控制器，基于測(cè)量的立管壓力與期望的立管壓力的比較來(lái)輸出環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)；以及節(jié)流器，響應(yīng)于所述環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)而自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。井系統(tǒng)可包括立管線路，連接到井眼中的鉆柱；傳感器，測(cè)量所述立管線路中的壓力；以及第一控制器，至少部分地基于所測(cè)量的壓力與期望的立管壓力之間的差值來(lái)輸出環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】鉆井中的自動(dòng)立管壓力控制
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)文本一般涉及與地下井結(jié)合使用的設(shè)備和執(zhí)行的操作，并且在此處描述的實(shí)施例中，更具體地提供用于鉆井中的自動(dòng)立管壓力控制。
【背景技術(shù)】
[0002]在可控制壓力(managed pressure)鉆井和欠平衡鉆井中，通過(guò)例如在地球表面處或靠近地球表面處控制環(huán)空(annulus)中的壓力來(lái)精確地控制井眼中的壓力。然而，在一些情況下(例如，在井控制情況下等)，期望的是通過(guò)控制連接到鉆柱的立管中的壓力來(lái)控制井眼壓力。
[0003]因此，將認(rèn)識(shí)到需要在井眼壓力控制【技術(shù)領(lǐng)域】改進(jìn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0004]圖1是能夠體現(xiàn)本公開(kāi)文本的原理的井系統(tǒng)和相關(guān)方法的代表性局部剖視圖。
[0005]圖2是可借助圖1的井系統(tǒng)和方法使用的過(guò)程控制系統(tǒng)的代表性視圖。
[0006]圖3是可借助井系統(tǒng)、方法和過(guò)程控制系統(tǒng)使用的立管壓力控制系統(tǒng)的代表性視圖。
[0007]圖4是立管壓力控制系統(tǒng)的一部分的代表性視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]在圖1中代表性和示意性示出能夠體現(xiàn)本公開(kāi)文本的原理的井系統(tǒng)10和相關(guān)方法。在系統(tǒng)10中，井眼12是通過(guò)使位于管狀鉆柱16的末端上的鉆頭14旋轉(zhuǎn)而被鉆出的。
[0009]鉆井液18 (通常已知為泥漿)經(jīng)由鉆柱16向下流出鉆頭14并且經(jīng)由在鉆柱和井眼12之間形成的環(huán)空20向上而循環(huán)，從而冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆柱、去除鉆屑并且提供井底壓力控制的測(cè)量。單向閥21 (典型地為旋啟式止回閥)(例如當(dāng)鉆柱中進(jìn)行連接時(shí))防止鉆井液18通過(guò)鉆柱16向上流動(dòng)。
[0010]井底壓力的控制在可控制壓力和欠平衡鉆井中以及在其他類(lèi)型的井操作中是非常重要的。優(yōu)選地，井底壓力被精確地控制，以防止流體過(guò)多地流失進(jìn)入到井眼12周?chē)牡厍虻貙?4內(nèi)、不期望的地層的斷裂、不期望的地層流體大量涌入到井眼內(nèi)等。
[0011]在典型的可控制壓力鉆井中，期望的是將井底壓力保持成恰好大于地層64的孔隙壓力，而不超過(guò)該地層的斷裂壓力。在典型的欠平衡鉆井中，期望的是將井底壓力保持成稍微小于孔隙壓力，由此實(shí)現(xiàn)流體從地層64的受控制的流入。
[0012]氮或另一種氣體，或者另一種重量較輕的流體，可以被添加到鉆井液18用于壓力控制。這種技術(shù)例如在欠平衡鉆井操作中尤其有用。
[0013]在系統(tǒng)10中，通過(guò)使用旋轉(zhuǎn)控制裝置(RCD) 22封閉環(huán)空20 (例如將環(huán)空隔離而不與大氣連通，并使該環(huán)空在地面處或靠近地面處被加壓)來(lái)獲得對(duì)井底壓力的額外的控制。RCD22密封在位于井口 24上方的鉆柱16的四周。雖然圖1中未示出，但鉆柱16可通過(guò)RCD22向上延伸，以連接到例如轉(zhuǎn)盤(pán)(未示出)、立管線路26、方鉆桿(kelley)(未示出)、頂驅(qū)(top drive)和/或其他傳統(tǒng)的鉆井設(shè)備。
[0014]鉆井液18經(jīng)由與位于RCD22下方的環(huán)空20連通的導(dǎo)翼閥(wing valve) 28離開(kāi)井口 24。之后流體18通過(guò)流體回流管路30流到節(jié)流管匯32，節(jié)流管匯32包括多余的節(jié)流器(chock) 34。通過(guò)可變地限制流體18通過(guò)可操作的節(jié)流器34的流量，將回壓施加到環(huán)空20。
[0015]經(jīng)由節(jié)流器34對(duì)流量的限制越大，則施加到環(huán)空20的回壓越大。因此，通過(guò)改變施加到環(huán)空20的回壓，可以方便地控制井底壓力。可以使用如以下更全面地描述的液壓模型部，來(lái)確定在地面處或靠近地面處施加到環(huán)空20的壓力(此壓力將引起期望的井底壓力)，以使得操作者(或自動(dòng)控制系統(tǒng))可以容易地確定為獲得期望的井底壓力而如何調(diào)節(jié)在地面處或靠近地面處(這樣可以方便地進(jìn)行測(cè)量)施加到環(huán)空的壓力。
[0016]同樣可以期望的是，控制沿井眼12的其他位置處的壓力。例如，利用本公開(kāi)文本的原理，可以控制在套管鞋處、在側(cè)向井眼的跟部處、在井眼12的大體豎直或水平的部分中、或者在任何其他位置處的壓力。
[0017]經(jīng)由多種壓力傳感器36、38、40 (這些壓力傳感器36、38、40中的每一個(gè)與環(huán)空連通)，施加到環(huán)空20的壓力可以在地面處或靠近地面處被測(cè)量到。壓力傳感器36檢測(cè)在RCD22下方但是在防噴器(BOP)組件42上方的壓力。壓力傳感器38檢測(cè)在BOP組件42下方的井口中的壓力。壓力傳感器40檢測(cè)位于節(jié)流管匯32的上游的流體回流管路30中的壓力。
[0018]另一壓力傳感器44檢測(cè)立管線路26中的壓力。而又一壓力傳感器46檢測(cè)在節(jié)流管匯32的下游但是在分離器48、振動(dòng)器50和泥漿池52的上游的壓力。額外的傳感器包括溫度傳感器54、56、科氏流量計(jì)58和流量計(jì)62、66。
[0019]并非所有這些傳感器都是必要的。例如，系統(tǒng)10可以?xún)H包括流量計(jì)62、66中的一個(gè)。然而，來(lái)自這些傳感器的輸入對(duì)于液壓模型部確定在鉆井操作期間應(yīng)對(duì)環(huán)空20施加什么樣的壓力而言是有用的。
[0020]此外，鉆柱16例如可包括其本身的傳感器60，用以直接地測(cè)量井底壓力。這些傳感器60可以是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言公知的隨鉆壓力(PWD)、隨鉆測(cè)量(MWD)和/或隨鉆測(cè)井(LWD)傳感器系統(tǒng)的類(lèi)型。這些鉆柱傳感器系統(tǒng)通常至少提供壓力測(cè)量，并且還可以提供溫度測(cè)量、鉆柱特性(例如，振動(dòng)、鉆壓(weight on bit)、粘滑等)的檢測(cè)、地層特性(例如，電阻率、密度等)的檢測(cè)和/或其他測(cè)量。多種形式(聲學(xué)的、壓力脈沖的、電磁的、光學(xué)的、有線的等)的遙測(cè)技術(shù)可以用于將井底的傳感器測(cè)量傳送到地面。鉆柱16可以設(shè)置有導(dǎo)體、光學(xué)波導(dǎo)等，用于傳送傳感器60與以下描述的(以及圖2中所示的)過(guò)程控制系統(tǒng)74之間的數(shù)據(jù)和/或命令。
[0021]如果需要，系統(tǒng)10中可以包括有額外的傳感器。例如，另一流量計(jì)67可以用于測(cè)量流體18離開(kāi)井口 24的流速，另一科氏流量計(jì)(未示出)可以在鉆井泥漿泵68的上游或下游被直接互連等。
[0022]如果需要，系統(tǒng)10中可以包括較少的傳感器。例如，鉆井泥漿泵68的輸出可以通過(guò)計(jì)算泵的沖程來(lái)確定，而不是通過(guò)使用流量計(jì)62或任何其他流量計(jì)來(lái)確定。
[0023]請(qǐng)注意，分離器48可以是3或4相分離器，或者是泥漿氣體分離器(有時(shí)稱(chēng)為“泥氣分離器”)。然而，分離器48在系統(tǒng)10中并不是必須使用的。
[0024]鉆井液18通過(guò)鉆井泥漿泵68被抽取，經(jīng)過(guò)立管線路26并且進(jìn)入鉆柱16的內(nèi)部。泵68從泥漿池52中接收流體18，并且使流體18經(jīng)由立管管匯(未示出)流到立管線路26。之后流體18通過(guò)鉆柱16向下、通過(guò)環(huán)空20向上、通過(guò)泥漿回流管路30、再通過(guò)節(jié)流管匯32、并且之后經(jīng)由分離器48和振動(dòng)器50到達(dá)泥漿池52來(lái)循環(huán)，以便進(jìn)行調(diào)節(jié)和再循環(huán)。
[0025]請(qǐng)注意，在上面所描述的到目前為止的系統(tǒng)10中，節(jié)流器34不能被用來(lái)控制施加到環(huán)空20的回壓以用于控制井底壓力，除非流體18流經(jīng)該節(jié)流器。在傳統(tǒng)的過(guò)平衡鉆井操作中，每當(dāng)在鉆柱16中進(jìn)行連接時(shí)(例如，隨著井眼12被鉆得更深而將另一長(zhǎng)度的鉆桿添加到鉆柱上時(shí))就會(huì)發(fā)生循環(huán)缺乏的現(xiàn)象，并且循環(huán)缺乏將要求唯一地通過(guò)流體18的密度來(lái)調(diào)節(jié)井底壓力。
[0026]然而，在系統(tǒng)10中，即使流體不通過(guò)鉆柱16和環(huán)空20來(lái)循環(huán)，也可以通過(guò)節(jié)流器34保持流體18的流量。因此，通過(guò)限制流體18通過(guò)節(jié)流器34的流量，壓力仍然可以被施加到環(huán)空20。
[0027]在如圖1所示的系統(tǒng)10中，回壓泵70可以被用于當(dāng)需要時(shí)(例如，當(dāng)在鉆柱16中進(jìn)行連接時(shí))，通過(guò)將流體泵送到環(huán)空20內(nèi)而將流體的流量供應(yīng)到節(jié)流管匯32上游的回流管路30。如圖1所示，泵70經(jīng)由BOP組件42連接到環(huán)空20，但是在另一個(gè)實(shí)例中，泵70可以被連接到回流管路30，或者連接到節(jié)流管匯32。
[0028]可替代地，或者附加性地，如國(guó)際申請(qǐng)第PCT/US08/87686號(hào)、以及美國(guó)申請(qǐng)第13/022, 964號(hào)所描述的，或者使用其他技術(shù)，流體可以在需要時(shí)從立管管匯(或者以其他方式從)被改道到回流管路30。
[0029]通過(guò)節(jié)流器34對(duì)于這種來(lái)自鉆井泵68和/或回壓泵70的流體流量的限制，將因此造成待施加到環(huán)空20的壓力。如果實(shí)施了回壓泵70，則流量計(jì)72可以被用于測(cè)量該泵的輸出。
[0030]節(jié)流器34和回壓泵70是能夠被用于控制靠近地面處的環(huán)空20中的壓力的壓力控制裝置的示例。必要時(shí)，可以使用其他類(lèi)型的壓力控制裝置(例如，國(guó)際申請(qǐng)第PCT/US08/87686號(hào)、以及美國(guó)申請(qǐng)第13/022，964號(hào)等所描述的那些壓力控制裝置)。
[0031]現(xiàn)在另參見(jiàn)圖2，其代表性示出過(guò)程控制系統(tǒng)74的一個(gè)示例的方框圖。在其他示例中，在根據(jù)本公開(kāi)文本的范圍的情況下，過(guò)程控制系統(tǒng)74可包括這些元件的其他數(shù)量、類(lèi)型、組合等，并且任何元件可以位于不同的位置或者與另一個(gè)元件集成。
[0032]如圖2所示，過(guò)程控制系統(tǒng)74包括:數(shù)據(jù)獲取和控制接口 118、液壓模型120、預(yù)測(cè)裝置122、數(shù)據(jù)驗(yàn)證器124和控制器126。這些元件可以與2010年11月12日遞交的國(guó)際申請(qǐng)第PCT/US10/56433號(hào)所描述的那些元件類(lèi)似。
[0033]液壓模型120被用于確定環(huán)空20中的期望的壓力，從而實(shí)現(xiàn)井眼12中的期望的壓力。液壓模型120利用諸如井眼深度、鉆柱轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)、運(yùn)行速度、泥漿類(lèi)型等數(shù)據(jù)來(lái)模擬井眼12、鉆柱16、流體通過(guò)鉆柱以及環(huán)空20的流動(dòng)(包括由于這種流動(dòng)造成的等效的循環(huán)
山/又)寸O
[0034]數(shù)據(jù)獲取和控制接口 118接收來(lái)自多種壓力傳感器36、38、40、44、46、54、56、58、60、62、66、67、72的數(shù)據(jù)并一起還接收鉆探設(shè)備和向下鉆井的數(shù)據(jù)，并將這種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到液壓模型120和數(shù)據(jù)驗(yàn)證器124。此外，接口 118將來(lái)自液壓模型120的期望的環(huán)空壓力轉(zhuǎn)送到數(shù)據(jù)驗(yàn)證器124。
[0035]預(yù)測(cè)裝置122可以被包括在該示例中，以基于過(guò)去的數(shù)據(jù)來(lái)確定當(dāng)前應(yīng)該接收什么樣的傳感器數(shù)據(jù)以及期望的環(huán)空壓力應(yīng)該是什么樣的。預(yù)測(cè)裝置122可包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模糊邏輯等，或者可包括用于產(chǎn)生傳感器數(shù)據(jù)和期望的環(huán)空壓力的預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)元件的任意組合。
[0036]數(shù)據(jù)驗(yàn)證器124利用這些預(yù)測(cè)來(lái)確定任何特定的傳感器數(shù)據(jù)是否是有效的、液壓模型120輸出的期望的環(huán)空壓力是否是合適的，等等。如果環(huán)空壓力是合適的，則數(shù)據(jù)驗(yàn)證器124將期望的環(huán)空壓力傳送到控制器126 (例如可編程邏輯控制器，該可編程邏輯控制器可包括比例積分微分(PID)控制器)，該控制器126控制節(jié)流器34、泵70和多種流量控制裝置128 (例如，閥等)的操作。
[0037]用這種方式，可以自動(dòng)地控制節(jié)流器60、泵70和流量控制裝置128，以在環(huán)空20中實(shí)現(xiàn)和保持期望的壓力。環(huán)空20中的實(shí)際壓力通常在可位于陸地或海底位置的井口 24處或靠近井口 24處(例如，使用傳感器36、38、40 )被測(cè)量處。
[0038]現(xiàn)在另參見(jiàn)3，其以示意圖形式代表性示出可以與井系統(tǒng)10和/或過(guò)程控制系統(tǒng)74 一起使用的立管壓力控制系統(tǒng)80。當(dāng)然，根據(jù)本公開(kāi)文本的原理，立管壓力控制系統(tǒng)80可以與其他井系統(tǒng)和其他過(guò)程控制系統(tǒng)一起使用。
[0039]在圖3所示的示例中，控制器126可以被用于基于所選的三個(gè)可能的環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)源中的一個(gè)來(lái)控制節(jié)流器34的操作。操作者通過(guò)使用人機(jī)接口(HMI) 82 (例如，適當(dāng)配置的計(jì)算機(jī)、監(jiān)視器等)和/或事件檢測(cè)軟件來(lái)選擇環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)源。環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)源可以經(jīng)由HMI82被選擇，或者可以通過(guò)控制邏輯被自動(dòng)地選擇。
[0040]由于環(huán)空壓力通常在井口 24處或靠近井口 24處被測(cè)量，因此，該環(huán)空壓力有時(shí)被稱(chēng)為井口壓力。然而，在某些情況下(例如，海底鉆井操作等)，環(huán)空20內(nèi)的壓力可能不會(huì)在井口 24處被測(cè)量，或者至少在井口處測(cè)量到的環(huán)空20內(nèi)的壓力可能不會(huì)被用于控制井眼12內(nèi)的壓力。例如，在地面(surface)位置、浮動(dòng)式或半潛式鉆井平臺(tái)等處測(cè)量到的環(huán)空20內(nèi)的壓力有可能被用于控制井眼12內(nèi)的壓力。在本說(shuō)明書(shū)中，井口壓力被假定為環(huán)空壓力的同義詞，但應(yīng)清楚地理解，在其他示例中，環(huán)空壓力可能不會(huì)在井口處被測(cè)量，或者這種井口壓力測(cè)量可能不會(huì)被用于控制井眼壓力。
[0041]使用人機(jī)接口 82，操作者可使用手動(dòng)輸入到人機(jī)接口的井口壓力(WHP)設(shè)定點(diǎn)84、由如上所述的過(guò)程控制系統(tǒng)74導(dǎo)致產(chǎn)生的井口壓力設(shè)定點(diǎn)86，或者從控制器90中輸出的井口壓力設(shè)定點(diǎn)88來(lái)選擇控制井眼壓力。
[0042]控制器126可包括比例積分微分控制器(PID)，且該控制器126可以對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言公知的那種類(lèi)型的可編程邏輯控制器(PLC)實(shí)施。比例積分微分控制器基于所選的井口壓力設(shè)定點(diǎn)84、86或88和所測(cè)量的井口壓力(例如，使用傳感器36、38或40)之間的差值e來(lái)操作。
[0043]比例積分微分控制器確定是否或者如何調(diào)節(jié)節(jié)流器34、泵70、其他流量控制裝置128等以最小化差值e?？删幊踢壿嬁刂破骰诒壤e分微分控制器的輸出來(lái)調(diào)節(jié)節(jié)流器34等。當(dāng)然，必要時(shí)，可以使用除比例積分微分控制器和/或可編程邏輯控制器之外的過(guò)程控制裝置。
[0044]如果操作者期望基于在立管線路26中測(cè)量的(例如，使用傳感器44測(cè)量的)壓力來(lái)控制井眼壓力，則通過(guò)操作者來(lái)選擇井口壓力設(shè)定點(diǎn)88。例如，可期望實(shí)現(xiàn)上述的一種情況是在流體從地層64涌入到井眼12之后的井控制步驟。
[0045]控制器90 (其可包括比例積分微分控制器)接收期望的立管壓力(SPP) 92 (該立管壓力92可以經(jīng)由人機(jī)接口 82被手動(dòng)輸入)與測(cè)量的立管壓力94 (例如，使用壓力傳感器44測(cè)量的)之間的差值e。控制器90確定是否或者如何調(diào)節(jié)井口壓力以最小化差值e，并輸出合適的期望的井口壓力設(shè)定點(diǎn)88用于使用人機(jī)接口 82選擇。
[0046]優(yōu)選地，控制器90、126經(jīng)由級(jí)聯(lián)控制，通過(guò)用于控制立管壓力的外環(huán)路(包括控制器90和傳感器44)，以及用于控制井口壓力的內(nèi)環(huán)路(包括控制器126、傳感器40、節(jié)流器34、泵70和其他流量控制裝置128)來(lái)操作。更優(yōu)選地，內(nèi)環(huán)路的動(dòng)態(tài)(dynamics)(例如，測(cè)量的井口壓力96與選擇的井口壓力設(shè)定點(diǎn)88之間的比較的頻率)是外環(huán)路的動(dòng)態(tài)(例如，測(cè)量的立管壓力94與期望的立管壓力92之間的比較的頻率)的至少四倍。
[0047]控制器90的比例積分微分控制器可基于下面的公式I來(lái)進(jìn)行其計(jì)算:
,
[0048]
【權(quán)利要求】
1.一種控制鉆井操作中的立管壓力的方法，所述方法包括: 將測(cè)量的立管壓力與期望的立管壓力進(jìn)行比較；以及 響應(yīng)于所述比較而自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)流器，從而降低所述測(cè)量的立管壓力和所述期望的立管壓力之間的差值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)鉆井泵抽取通過(guò)鉆柱的流體時(shí)，所述節(jié)流器接收所述流體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中自動(dòng)調(diào)節(jié)所述節(jié)流器還包括控制器輸出環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中自動(dòng)調(diào)節(jié)所述節(jié)流器還包括將測(cè)量的環(huán)空壓力與所述環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較，并自動(dòng)調(diào)節(jié)所述節(jié)流器使得所述測(cè)量的環(huán)空壓力與所述環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)之間的差值被降低。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述測(cè)量的環(huán)空壓力與所述環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較的頻率是所述測(cè)量的立管壓力與所述期望的立管壓力進(jìn)行比較的頻率的至少四倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所 述的方法，其中所述控制器包括比例積分微分控制器。
7.—種用在鉆井操作中的立管壓力控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 第一控制器，基于測(cè)量的立管壓力與期望的立管壓力的比較來(lái)輸出環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)；以及 節(jié)流器，響應(yīng)于所述環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)而自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中自動(dòng)調(diào)節(jié)所述節(jié)流器降低所述測(cè)量的立管壓力與所述期望的立管壓力之間的差值。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)鉆井泵抽取通過(guò)鉆柱的流體時(shí)，所述節(jié)流器接收所述流體。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中第二控制器將測(cè)量的環(huán)空壓力與所述環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中自動(dòng)調(diào)節(jié)所述節(jié)流器降低所述測(cè)量的環(huán)空壓力和所述環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)之間的差值。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述測(cè)量的環(huán)空壓力與所述環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較的頻率是所述測(cè)量的立管壓力與所述期望的立管壓力進(jìn)行比較的頻率的至少四倍。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述第一控制器包括比例積分微分控制器。
14.一種井系統(tǒng),包括: 立管線路，連接到井眼中的鉆柱； 傳感器，測(cè)量所述立管線路中的壓力；以及 第一控制器，至少部分地基于所測(cè)量的壓力和期望的立管壓力之間的差值來(lái)輸出環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的井系統(tǒng)，還包括響應(yīng)于所述環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)而自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)流器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的井系統(tǒng)，其中自動(dòng)調(diào)節(jié)所述節(jié)流器降低所測(cè)量的立管壓力和所述期望的立管壓力之間的差值。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的井系統(tǒng)，其中第二控制器將測(cè)量的環(huán)空壓力與所述環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的井系統(tǒng)，其中自動(dòng)調(diào)節(jié)所述節(jié)流器降低所述測(cè)量的環(huán)空壓力與所述環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)之間的差值。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的井系統(tǒng)，其中所述測(cè)量的環(huán)空壓力與所述環(huán)空壓力設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較的頻率是所測(cè)量的立管壓力與所述期望的立管壓力進(jìn)行比較的頻率的至少四倍。
20.根據(jù)權(quán)利 要求14所述的井系統(tǒng)，其中所述第一控制器包括比例積分微分控制器。
【文檔編號(hào)】E21B21/08GK103459755SQ201180069937
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月8日
【發(fā)明者】謝蒂爾·阿恩·克努森, 伏萊德瑞克·瓦爾佩 申請(qǐng)人:哈利伯頓能源服務(wù)公司