CN116411862B - 一种窄密度窗口地层固井控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种窄密度窗口地层固井控制系统，其包含：自动控制器，在固井注水泥过程中发生溢流或漏失时，生成压力调节指令；节流管汇，与自动控制器连接，执行压力调节指令，保证固井注水泥过程中井底压力处在窄密度窗口地层压力范围内；补压泵，通过三通连接件与节流管汇连接，在候凝过程中按照井口回压值施加回压，保证候凝过程中井底压力处在窄密度窗口地层压力范围内。本发明将闭环思想应用于整个固井过程，通过窄密度窗口地层有针对性的进行密度、排量、回压等参数设计和精确控制，有效保证固井注水泥和候凝过程中井底压力在窄密度窗口地层压力范围内，实现了窄密度窗口地层安全保质固井，具有操作简单、实用性强的特点，适合现场推广应用。

Description

一种窄密度窗口地层固井控制系统及方法

技术领域

本发明涉及油气田固井工程技术领域，具体地说，涉及一种窄密度窗口地层固井控制系统及方法。

背景技术

随着国民经济的快速增加，我国对石油的需求与日俱增，石油的开采也逐渐向更深、更复杂区块转，油气藏的地质条件也越来越复杂，钻完井过程中的窄密度窗口问题仍然是世界难题。由于所钻地层压力窗口狭窄加上地层的不确定性，钻井过程中易喷、漏、塌、卡等各种复杂情况，一旦处理不当，极易引发井喷等安全事故。钻井遇到的窄密度窗口同样极大的影响了固井的设计和施工，由于固井过程裸眼段长，压力体系多，而固井是一项隐蔽工程，持续时间短，费用高，而且要求一次成功，一旦出现问题一般难以补救，因此，固井过程中窄密度窗口地层固井流体的设计和对施工过程的控制及其重要。

针对窄密度窗口地层，现有技术中的常规固井方式存在固井的过程中压稳和防漏难以兼顾的问题。目前，对于窄密度窗口地层的钻探常用的方法是进行控制压力钻井。控制压力钻井采用闭环系统，通过精确控制环空压力剖面，使井底压力始终处于安全密度窗口内。虽然钻井过程可以控制，但是固井过程中的窄密度窗口问题，现有技术并没有很好的解决方案。

针对现有技术的问题，本发明提供了一种窄密度窗口地层固井控制系统及方法。

发明内容

为解决上述现有技术中窄密度窗口地层的固井作业难题，本发明提供了一种窄密度窗口地层固井控制系统，其特征在于，所述系统包含：

自动控制器，其用于在固井注水泥过程中发生溢流或漏失时，生成压力调节指令；

节流管汇，其与所述自动控制器连接，用于执行所述压力调节指令，以保证固井注水泥过程中井底压力处在窄密度窗口地层压力范围内；

补压泵，其通过三通连接件与所述节流管汇连接，用于在候凝过程中按照井口回压值施加回压，以保证候凝过程中井底压力处在窄密度窗口地层压力范围内。

根据本发明的一个实施例，所述系统包含：

振动筛，其与所述节流管汇连接，用于过滤泥浆中的固相；

循环罐，其与所述振动筛连接，用于储备钻井液，满足循环需要；

钻井泵，其与所述循环罐连接，用于为钻井液的循环提供必要的能量，以一定的压力和流量，将钻井液输进钻具，完成整个循环过程；

水泥头，其与所述钻井泵连接，用于注水泥浆和释放胶塞的专门工具，固井注水泥时，安装在套管顶端；

固井泵，其与所述水泥头连接，用于为固井施工作业提供动力；

水罐，其与所述固井泵连接；

防喷器，其与所述水泥头连接，属于一种井控装置，用于预防井喷的反生，保证施工安全；

套管头，其通过四通连接件与所述防喷器连接，用于支持技术套管和油层套管的重力；

套管，其与所述套管头连接，为从产层流至地面提供通道。

根据本发明的一个实施例，当固井现场装有萝卜头时，通过所述萝卜头密封环空，所述三通连接件的三端分别连接所述节流管汇、所述补压泵、所述套管头。

根据本发明的一个实施例，当固井现场没有安装萝卜头时，在所述防喷器上方安装旋转控制头，从而封隔环空。

根据本发明的一个实施例，所述系统包含：

第一平板阀，其连接在所述补压泵与所述三通连接件之间；

第二平板阀，其连接在所述节流管汇与所述三通连接件之间。

根据本发明的一个实施例，所述系统包含：

水泥浆密度确定装置，其用于根据钻井过程中的实钻压力窗口确定固井注水泥过程中的水泥浆密度。

根据本发明的一个实施例，所述系统包含：

候凝过程控制装置，其用于计算得到侯凝过程中的所述井口回压值，并依据所述井口回压值生成补压指令，以控制所述补压泵施加回压。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种窄密度窗口地层固井控制方法，通过如上任一项所述的系统执行，所述方法包含：

在固井注水泥过程中发生溢流时，通过所述自动控制器生成压力调节指令；

通过所述节流管汇执行所述压力调节指令，以保证固井注水泥过程中井底压力处在窄密度窗口地层压力范围内；

在固井注水泥过程中发生漏失时，通过所述自动控制器生成压力调节指令，降低排量或增大节流阀开度，使井口回压逐渐渐降为0；如果漏失大于临界值，则在注水泥结束后需进行井口回挤水泥作业；

在候凝过程中通过所述补压泵按照井口回压值施加回压，以保证候凝过程中井底压力处在窄密度窗口地层压力范围内。

根据本发明的一个实施例，所述方法包含：

计算得到侯凝过程中的所述井口回压值，并依据所述井口回压值生成补压指令，以控制所述补压泵施加回压。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种存储介质，其包含用于执行如上所述的方法步骤的一系列指令。

本发明提供的一种窄密度窗口地层固井控制系统及方法与常规固井相比，将闭环思想应用于整个固井过程中，通过窄密度窗口地层有针对性的进行密度、排量、回压等参数设计和精确控制，可有效保证固井注水泥和候凝过程中井底压力在窄密度窗口地层压力范围内，实现了窄密度窗口地层安全保质固井，具有操作简单、实用性强的特点，适合现场推广应用。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1显示了根据本发明的一个实施例的一种窄密度窗口地层固井控制系统结构框图；

图2显示了根据本发明的一个实施例的固井现场装有萝卜头时的结构框图；以及

图3显示了根据本发明的一个实施例的固井现场没有安装萝卜头时的结构框图。

附图中的标记如下：1、水罐；2、固井泵；3、钻井泵；4、防喷器；5、四通连接件；6、套管头；7、第一平板阀；8、第二平板阀；9、补压泵；10、节流管汇；11、自动控制器；12、振动筛；13、循环罐；14、水泥头；15、钻杆(套管)；16、地层；17、环空；18、旋转控制头；19、三通连接件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明实施例作进一步地详细说明。

图1显示了根据本发明的一个实施例的一种窄密度窗口地层固井控制系统结构框图。

如图1所示，一种窄密度窗口地层固井控制系统100包含自动控制器11、节流管汇10、补压泵9。

具体来说，自动控制器11用于在固井注水泥过程中发生溢流或漏失时，生成压力调节指令；节流管汇10与自动控制器11连接，用于执行压力调节指令，以保证固井注水泥过程中井底压力处在窄密度窗口地层压力范围内；补压泵9通过三通连接件19与节流管汇10连接，用于在候凝过程中按照井口回压值施加回压，以保证候凝过程中井底压力处在窄密度窗口地层压力范围内。

在一个实施例中，一种窄密度窗口地层固井控制系统100包含水泥浆密度确定装置，其用于根据钻井过程中的实钻压力窗口确定固井注水泥过程中的水泥浆密度。

具体来说，水泥浆密度确定装置需要通过地质录井数据及邻井资料收集地层孔隙压力p_p、坍塌压力p_b、地层破裂压力p_f，分别计算对应的当量密度，即地层孔隙压力当量密度为ρ_p、坍塌压力当量密度为ρ_b、地层破裂压力当量密度为ρ_f。

水泥浆密度确定装置需要计算固井过程中的摩阻压降p_L：

其中，ρ_钻为钻井液密度，g/cm³；f为摩阻系数；v为环空返速，m/s；H为井深，m；D为环空外径，m；d为环空内径，m；

水泥浆密度确定装置需要根据钻井过程中的实钻压力窗口确定水泥浆密度，具体来说：

若p_f-Max(p_p,p_b)＞p_L+Δp，则按照常规固井设计来设计水泥浆密度。

若p_f-Max(p_p,p_b)＜p_L+Δp，则无法按照常规设计附加一定安全压力系数Δp，Δp为由钻井液密度安全附加值(油井0.05～0.1g/cm3，气井0.07～0.15g/cm3)计算得到，Δp＝0.00981gh，由于固井过程中环空存在多种流体：冲洗液、隔离液、水泥浆、压塞液等，固井过程中环空静态当量密度ρ_ESD取：

ρ_ESD＝Max(ρ_p,ρ_b)

水泥浆密度计算满足以下要求：

ρ_ESDgh＝ρ_钻gh₁+ρ_冲gh₂+ρ_隔gh₃+ρ_领gh₄+ρ_尾gh₅

其中，ρ_钻为钻井液密度，g/cm³；ρ_冲为冲洗液密度，g/cm³；ρ_隔为隔离液密度，g/cm³；ρ_领为水泥浆领浆的密度，g/cm³；ρ_尾为水泥浆尾浆的密度，g/cm³；ρ_ESD为固井过程中环空静态当量密度，g/cm³；h为井深，m；h₁为固井结束后环空钻井液长度，m；h₂为固井结束后环空冲洗液长度，m；h₃为固井结束后环空隔离液长度，m；h₄为固井结束后环空水泥浆领浆长度，m；h₅为固井结束后环空水泥浆尾浆长度，m。

进一步地，对于涉及的冲洗液和隔离液密度和长度要求，需要满足规范规定：

(1)冲洗液密度一般为1.0-1.03g/cm³；

(2)隔离液密度一般小于水泥浆密度0.06-0.12g/cm³；

(3)冲洗液与隔离液在环空中的长度，单独使用冲洗液或隔离液时其换空中长度不超过250m；共同使用时按照2:1的长度进行设计用量，总长不超过300m；井深超过3000m，每增加300米隔离液与冲洗液总用量增加0.2-0.3m³；

进一步地，对于涉及的水泥浆领浆和尾浆密度和长度要求，需要满足规范规定：

(1)领浆返至设计标高；

(2)尾浆返至主要的封固井段50-150m以上。

(3)领浆密度建议低于尾浆0.01-0.02g/cm³。

根据水泥浆密度确定装置计算得到的水泥浆密度，按照图1或图2或图3所示的系统进行循环，如果注水泥过程中发生漏失，应采用多次注浆法或进行井口回注，从而降低环空压力，减少漏失量；如果注水泥过程中发生溢流，应通过自动控制器11调节流管汇10的压力，节流管汇10的调节应满足低泵速试验时立压值恒定，此时的回压值为所需回压值，减少溢流对固井质量的影响。

在一个实施例中，一种窄密度窗口地层固井控制系统100包含漏失控制装置，其用于在固井注水泥过程中发生漏失时，通过自动控制器生成压力调节指令，降低排量或增大节流阀开度，使井口回压逐渐渐降为0，从而降低环空压力，减少漏失量；如漏失大于临界值，则在注水泥结束后需进行井口回挤水泥作业。

溢流控制装置根据所选的环空各种流体的密度，计算注水泥过程中的井底压力p_d：

p_d＝ρ_钻gh_1i+ρ_冲gh_2i+ρ_隔gh_3i+ρ_领gh_4i+ρ_尾gh_5i+∑p_fi+p_a

其中，h_1i为注水泥过程中环空钻井液长度，m；h_2i为注水泥过程中环空冲洗液长度，m；h_3i为注水泥过程中环空隔离液长度，m；h_4i为注水泥过程中环空水泥浆领浆长度，m；h_5i为注水泥过程中环空水泥浆尾浆长度，m；p_d为注水泥过程中的井底压力，Mpa；p_fi为注水泥过程中各浆柱的摩阻压降，Mpa；v为环空流速，m/s；D为环空外径，m；d为环空内径，m；p_a为井口回压，MPa。

注水泥过程中的套压尽量为0，进行不带压作业，且井底压力满足窄密度窗口地层压力范围，如下：

Max(p_p,p_b)＜p_d＜p_f

如果井底压力不在窄密度窗口地层压力范围内，根据实际情况增加或减少水泥浆密度或调节排量，直至符合要求。

停泵过程中井底压力由静液柱压力和井口回压组成：

p'_d＝ρ_钻gh_1i+ρ_冲gh_2i+ρ_隔gh_3i+ρ_领gh_4i+ρ_尾gh_5i+p_a

由于摩阻消失，为保持井底压力恒定此时需要附加一定的回压，此时p_a＝∑p_fi。

在一个实施例中，一种窄密度窗口地层固井控制系统100包含候凝过程控制装置，其用于计算得到侯凝过程中的井口回压值，并依据井口回压值生成补压指令，以控制补压泵施加回压。

候凝过程中，由于水泥浆水化，环空压力会降低，可能发生井涌，因此候凝过程中需要施加井口回压，井口回压值p_a由下式计算：

其中，τ为静胶凝强度，Pa；z为水泥浆所在深度，m。

具体来说，候凝过程控制装置根据上述公式计算的回压值，通过补压泵9按照所计算回压值施加回压。

本发明以控制压力钻井的基本原理为基础，将闭环思想用于固井过程中，通过设计固井流体的密度、排量等相关参数，配合自动节流管汇调节节流阀开度，将井底压力控制在地层孔隙-破裂压力窗口(窄密度窗口地层压力范围)内，达到安全保质固井的目的。操作简单、实用性强，适用于窄密度窗口地层固井施工。

图2显示了根据本发明的一个实施例的固井现场装有萝卜头时的结构框图。

如图2所示，当固井现场装有萝卜头时，通过萝卜头密封环空，三通连接件19的三端分别连接节流管汇10、补压泵9、套管头6。第一平板阀7连接在补压泵9与三通连接件19之间，第二平板阀8连接在节流管汇10与三通连接件之19间。

图2所示的系统连接流程如下：连接固井泵2、钻井泵3和节流管汇10；利用高压胶管，将节流管汇10与套管头6连接，打开第二平板阀8。将补压泵9接入节流管汇10；通过高压胶管将补压泵9接入节流管汇10，关闭第一平板阀7。确定窄密度窗口环空当量密度ECD，并进行计算固井水泥浆所需密度。注水泥结束后，打开第一平板阀7，关闭第二平板阀8，节流管汇10可以进行清洗或拆除。其中，ECD，也就是当量循环密度，指循环过程中静液柱压力和循环摩阻之和换算后的密度，即：循环过程中的井底压力根据井深换算成的密度，ECD＝pd/(gh)。

固井前，首先断开与井队压井管汇间的连接，建立起如图2所示的连接方式。如果现场装有萝卜头，由于萝卜头可以密封环空，形成闭环系统，因此图2所示的第一循环流程是：将固井泵2与水罐1连接到水泥头14，固井流体(冲洗液、隔离液、水泥浆、压塞液等)经固井泵2泵入钻杆(套管)15；常规钻井泵3与循环罐13连接后与水泥头14连接，顶替液由钻井泵3泵入钻杆(套管)15，环空17中的流体经套管头6进入节流管汇10，之后经振动筛12返回循环罐13。为减少侯凝期间水泥浆失重的影响，需在节流管汇10前加装补给泵9，用于侯凝期间给环空补压。

如图2所示，套管头6与四通连接件5连接后，与自动控制器11相连，通过调节节流管汇10开度调节回压，从而将井底压力控制在窄密度窗口地层压力范围之内；在节流管汇10与套管头6中间连接三通连接件19，补给泵9与三通连接件19连接，用于固井侯凝过程中补充水泥浆失重造成的压力损失。

图3显示了根据本发明的一个实施例的固井现场没有安装萝卜头时的结构框图。

如图3所示，当固井现场没有安装萝卜头时，在防喷器14上方安装旋转控制头18，从而封隔环空。第一平板阀7连接在补压泵9与三通连接件19之间，第二平板阀8连接在节流管汇10与三通连接件之19间。

图3所示的系统连接流程如下：连接固井泵2、钻井泵3和节流管汇10；利用高压胶管，将节流管汇10与旋转控制头18连接，打开第二平板阀8。将补压泵9接入节流管汇10；通过高压胶管将补压泵9接入节流管汇10，关闭第一平板阀7。确定窄密度窗口环空当量密度ECD，并进行计算固井水泥浆所需密度。注水泥结束后，打开第一平板阀7，关闭第二平板阀8，节流管汇10可以进行清洗或拆除。其中，ECD，也就是当量循环密度，指循环过程中静液柱压力和循环摩阻之和换算后的密度，即：循环过程中的井底压力根据井深换算成的密度，ECD＝pd/(gh)。

固井前，首先断开与井队压井管汇间的连接，建立起如图3所示的连接方式。如果现场没有萝卜头，可以在防喷器4上方安装旋转控制头(RCD)18，从而封隔环空形成闭环系统，因此第二循环流程(图3)是：将固井泵2与水罐1连接到水泥头14，固井流体(冲洗液、隔离液、水泥浆、压塞液等)经固井泵2泵入钻杆(套管)15；常规钻井泵3与循环罐13连接后与水泥头14连接，顶替液由钻井泵3泵入钻杆(套管)15，环空17中的流体经旋转控制头(RCD)18进入节流管汇10，之后经振动筛12返回循环罐13。为减少侯凝期间水泥浆失重的影响，需在节流管汇10前加装补给泵9，用于侯凝期间给环空补压。

如图3所示，旋转控制头(RCD)18安装与井口防喷器组14的上方，用于封闭环空，形成闭环系统；节流管汇10与旋转控制头(RCD)18连接后，与自动控制器11相连，通过调节节流管汇10开度调节回压，从而将井底压力控制在窄密度窗口地层压力范围之内；在节流管汇10与旋转控制头(RCD)18中间连接三通连接件19，补给泵9与三通连接件19连接，用于固井侯凝过程中补充水泥浆失重造成的压力损失。

本发明公开了一种窄密度窗口地层固井控制系统。该系统包括“软”“硬”两部分，通过“软”“硬”结合，将井底压力控制在窄密度窗口地层压力范围之内。对窄密度窗口固井流体密度、排量、回压等相关参数的优化设计，保证注浆过程中尽量不施加回压，减少漏失发生的可能；停泵过程中按设计值施加回压，维持井底压力恒定；侯凝过程中，根据水泥浆失重过程中压力变化规律施加回压，弥补失重过程的压力损失；突发漏失时，采用多次注浆法或进行井口回注；突发溢流时，通过自动节流管汇施加回压，减少溢流对固井质量的影响。

本发明通过对固井流体密度、排量、回压等详细的“软”设计，结合硬件系统(自动节流管汇)根据需要实时调节回压的优势，将注水泥、侯凝等固井过程中井底压力控制安全密度窗口之内，具有操作简单、实用性强、易于推广的特点，适用于窄密度窗口地层固井施工。

本发明还提供一种窄密度窗口地层固井控制方法，通过如图1或如图2或如图3所示的系统执行，具体来说：

S1、在固井注水泥过程中发生溢流时，通过自动控制器生成压力调节指令。

S2、通过节流管汇执行压力调节指令，以保证固井注水泥过程中井底压力处在窄密度窗口地层压力范围内。

S3、在固井注水泥过程中发生漏失时，通过所述自动控制器生成压力调节指令，降低排量或增大节流阀开度，使井口回压逐渐渐降为0；如果漏失大于临界值，则在注水泥结束后需进行井口回挤水泥作业。

S4、在候凝过程中通过补压泵按照井口回压值施加回压，以保证候凝过程中井底压力处在窄密度窗口地层压力范围内。

在一个实施例中，计算得到侯凝过程中的井口回压值，并依据井口回压值生成补压指令，以控制补压泵施加回压。

本发明提供的一种窄密度窗口地层固井控制系统及方法还可以配合一种计算机可读取的存储介质，存储介质上存储有计算机程序，执行计算机程序以运行一种窄密度窗口地层固井控制方法。计算机程序能够运行计算机指令，计算机指令包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。

计算机可读取的存储介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

需要说明的是，计算机可读取的存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读取的存储介质不包括电载波信号和电信信号。

综上，本发明提供的一种窄密度窗口地层固井控制系统及方法与常规固井相比，将闭环思想应用于整个固井过程中，通过窄密度窗口地层有针对性的进行密度、排量、回压等参数设计和精确控制，可有效保证固井注水泥和候凝过程中井底压力在窄密度窗口地层压力范围内，实现了窄密度窗口地层安全保质固井，具有操作简单、实用性强的特点，适合现场推广应用。

应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种窄密度窗口地层固井控制系统，其特征在于，所述系统包含：

自动控制器，其用于在固井注水泥过程中发生溢流或漏失时，生成压力调节指令；

节流管汇，其与所述自动控制器连接，用于执行所述压力调节指令，以保证固井注水泥过程中井底压力处在窄密度窗口地层压力范围内；

补压泵，其通过三通连接件与所述节流管汇连接，用于在候凝过程中按照井口回压值施加回压，以保证候凝过程中井底压力处在窄密度窗口地层压力范围内；

振动筛，其与所述节流管汇连接，用于过滤泥浆中的固相；

循环罐，其与所述振动筛连接，用于储备钻井液，满足循环需要；

钻井泵，其与所述循环罐连接，用于为钻井液的循环提供必要的能量，以一定的压力和流量，将钻井液输进钻具，完成整个循环过程；

水泥头，其与所述钻井泵连接，用于注水泥浆和释放胶塞的专门工具，固井注水泥时，安装在套管顶端；

固井泵，其与所述水泥头连接，用于为固井施工作业提供动力；

水罐，其与所述固井泵连接；

防喷器，其与所述水泥头连接，属于一种井控装置，用于预防井喷的反生，保证施工安全；

套管头，其通过四通连接件与所述防喷器连接，用于支持技术套管和油层套管的重力；

套管，其与所述套管头连接，为从产层流至地面提供通道；

水泥浆密度确定装置，其用于根据钻井过程中的实钻压力窗口确定固井注水泥过程中的水泥浆密度；

当固井现场装有萝卜头时，通过所述萝卜头密封环空，所述三通连接件的三端分别连接所述节流管汇、所述补压泵、所述套管头。

2.如权利要求1所述的一种窄密度窗口地层固井控制系统，其特征在于，当固井现场没有安装萝卜头时，在所述防喷器上方安装旋转控制头，从而封隔环空。

3.如权利要求1所述的一种窄密度窗口地层固井控制系统，其特征在于，所述系统包含：

第一平板阀，其连接在所述补压泵与所述三通连接件之间；

第二平板阀，其连接在所述节流管汇与所述三通连接件之间。

4.如权利要求1所述的一种窄密度窗口地层固井控制系统，其特征在于，所述系统包含：

候凝过程控制装置，其用于计算得到侯凝过程中的所述井口回压值，并依据所述井口回压值生成补压指令，以控制所述补压泵施加回压。

5.一种窄密度窗口地层固井控制方法，其特征在于，通过如权利要求1-4中任一项所述的系统执行，所述方法包含：

在固井注水泥过程中发生溢流时，通过所述自动控制器生成压力调节指令；

通过所述节流管汇执行所述压力调节指令，以保证固井注水泥过程中井底压力处在窄密度窗口地层压力范围内；

在固井注水泥过程中发生漏失时，通过所述自动控制器生成压力调节指令，降低排量或增大节流阀开度，使井口回压逐渐渐降为0；如果漏失大于临界值，则在注水泥结束后需进行井口回挤水泥作业；

在候凝过程中通过所述补压泵按照井口回压值施加回压，以保证候凝过程中井底压力处在窄密度窗口地层压力范围内。

6.如权利要求5所述的一种窄密度窗口地层固井控制方法，其特征在于，所述方法包含：

计算得到侯凝过程中的所述井口回压值，并依据所述井口回压值生成补压指令，以控制所述补压泵施加回压。

7.一种存储介质，其特征在于，其包含用于执行如权利要求5-6中任一项所述的方法步骤的一系列指令。