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【本周专题：控压钻井】NOV打造MPowerD控压钻井系统

7年前 (2017-06-22) 分类：控压钻井 / 石油科技 / 钻井工程 / 钻井工艺

【本周专题：控压钻井】NOV打造MPowerD控压钻井系统

在钻井过程中，需连接一套完备、低成本、高利润的控压钻井系统，进行基本的压力控制。

来自 | NOV
编译 | 张赢今

MPowerD控压钻井（MPD）系统可为陆地钻机实现基本的井筒压力控制功能。该系统可在钻井期间是井筒压力保持恒定，减少常规及非常规作业中的作业时间和成本。井筒压力的控制可提高井眼稳定性，降低井眼坍塌和压差卡钻的风险。

MPD系统包括安装在BOP上方的被动旋转控制装置（RCD）和一个侧出口，它的作用是对流经MPD节流管汇的流体进行导流。节流管汇由压力控制阀、减压阀和旁路管线组成。其他的管线和阀门能够与钻机的循环系统结合。

阀门操作员可以在操纵台调节MPD阀门的开度，从而控制加到井眼的表面回压。调节表面回压可保持连接期间的井筒压力不变，并主动管理井眼的不稳定性，强化井控效果，并提高钻井效率。

特征和效益

1.钻井和连接时基本的手动压力控制：
  —可为陆上作业提供合适的计划以及具有成本效益的MPD系统。
2.具有附加组件及服务的可扩展解决方案：
  —可依据用户的要求设计MPD系统。
3.可控制压力变化：
  —保证井眼稳定性，并强化井控效果。
4.停泵时可保持井筒压力恒定：
  —降低井眼坍塌和压差卡钻的风险。

MPowerD回压泵

NOV的MPowerD回压泵，是在低流量和停泵时提供并保持回压的必要组件。MPD回压泵可适用于水基、油基或合成泥浆。

特征和效益

1.持续操作：
  —支持可扩展的MPD应用程序。
2.带有远程接口的遥控面板：
  —允许本地或远程操作，并与MPD系统和立管气体处理系统集成；
  —已有Amphion and Cyberbase。
3.进气预充电式泵：
  —可防止泵气蚀。
4.脉动阻尼器：
—可减小压力波动。
5.负压隔离阀：
  —当泵关闭时，阻止流体流动。
6. 阀门位置，压力，温度以及低油位传感器：
  —可提供控制验证以及实时的故障检测。
7.API-17D和DNV 2.7-1兼容的吊点：
  —可方便运输。
8.API 6A标准的阀门和组件：
  —行业标准部件。

安全性

1.软件联锁，以防止会导致意外中断或损坏设备的操作；
2.带有可调节溢流阀的过压保护。

技术指标

【本周专题：控压钻井】NOV打造MPowerD控压钻井系统

MPowerD的节流管汇

在控制压力钻井（MPD）操作期间，NOV的MPowerD?节流管汇设计为平衡/欠平衡流体回流率和井口压力提供主要控制。该节流管汇已被验证可用于常见的MPD系统，并且是最适合于陆上钻井作业的设备。

特征和效益

我们的节流管汇易于安装，并且可在小空间内完成简单的操作和维护。可为您的MPD应用节约大量成本。系统稳定是MPowerD最大的特征，节流管汇的各部件也经过了验证，包括：

HXE-G3节流阀

1.可旋转角度的阀门与阀座设计可防止高流速下的密封面冲蚀：
  —延长阀门使用寿命；
  —降低成本。
2.可定制：
  —可提供手动，液压驱动或伺服驱动的执行器；
  —最大孔口尺寸3英寸（可在现场转化为2英寸或1-1/2英寸）。

Shaffer 2300 SFC手动闸阀

1.直通闸阀稳定且易于维护；
2.锻钢制阀体和阀盖，双向密封，低工作扭矩，手动操作（非升高阀杆）。

Titan C 减压阀

1.当达到设定压力时，手动复位减压阀会自动打开至全开的状态；
2.位置释放按钮可以清晰的指示阀门的状态是打开还是关闭。

集成旁路管线

1.将压力和流体远离操作人员以保证安全，同时可在线检修阀门以保证操作不会被中断；
2.降低或消除非生产时间。

耐用且简单的控制系统

1.设定点PLC本地控制面板：
  —可实时且连续的监测重要的钻井参数，如泵的冲程、立管压力、井口压力；
  —自动调节阀门以获得最佳的环空压力。
2.手动液压本地控制面板：
  —可使得操作员对变化的钻井条件作出迅速的反应。

安全性

1.隔离阀具有一定的额定压力值：
  —操作人员安全；
2.集成减压阀：
  —操作安全；
3.铬镍铁合金625具有很高的强度及耐腐蚀性：
  —降低成本。

技术指标

【本周专题：控压钻井】NOV打造MPowerD控压钻井系统

MPowerD 压力控制钻井系统

MPowerDTM在钻井同时控制压力的系统（PCWD）具有完整的API 16RCD认证。可使操作者在欠平衡或控压条件下安全地控制环空压力。

压力控制系统安装在防喷器组之上，旋转球形BOP使用了可旋转的弹性密封元件，经过独特的设计，可用套管或井中的方钻杆来关闭并密封井筒的环形空间。同时，在起下钻作业时，卸钻杆时也可保持环空压力密封。PCWD系统设计的独特之处在于其密封环空的方法，该系统用于保持密封，随着井底压力的变化，自动调整密封元件的启闭力，以最大程度的减小套管的阻力以及密封元件的磨损。

主要部件

1.旋转球形防喷器；
2.液压控制单元；
3.钻机面板总成。

特征和效益

1.主动控制系统持续监测井底压力并自动调节闭井压力：
  —改进后可增加密封寿命，精确监测元件磨损，增强元件寿命的可预测性
2.行业领先的API 16RCD认证：
  —符合大多数标准行业要求；
  —压力波动管理能力最大化。
3.利用现有的井控设备进行建模：
  —通过现场验证技术提高操作信心；
  —可在各种功能环境中使用；
  —当所获得的井内信息有限时，提高钻井能力。
4.无需拆卸轴承组件或打开夹具：
  —可以快速的从密封状态到全开状态。

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延伸阅读：

钻井工具与配套技术
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