[發(fā)明專(zhuān)利]石油鉆井起鉆作業(yè)中自動(dòng)灌漿控制方法及其控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210063800.9
• 申請(qǐng)日: 2012-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102606132A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙剛;何飛;曹民;于春
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 濮陽(yáng)市百福瑞德石油科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B44/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B44/00
• 代理公司: 鄭州大通專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 41111
• 代理人: 白毅明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油鉆井起鉆作業(yè)中的自動(dòng)灌漿控制方法，特別是涉及一種石油鉆井起鉆作業(yè)中自動(dòng)灌漿控制方法及其控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在石油鉆井起鉆作業(yè)中，改泥漿泵灌漿為小電泵自動(dòng)灌漿，不僅可以提升鉆井工作的本質(zhì)安全水平，更能夠節(jié)約能源、降低能耗、減少碳排量。但目前的自動(dòng)灌漿技術(shù)，由于存在工藝路線不合理、計(jì)量不準(zhǔn)、灌漿不及時(shí)、監(jiān)測(cè)判斷有誤、設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定等諸多缺陷，加之目前對(duì)井涌井漏的監(jiān)測(cè)技術(shù)水平還停留在依靠人工監(jiān)測(cè)泥漿的液位方量階段，因此未能達(dá)到真正的自動(dòng)化控制水平。目前有一些方案是在高架回流槽上安裝液位傳感器，擬在此監(jiān)測(cè)泥漿出口流量的變化，以達(dá)到及時(shí)監(jiān)測(cè)井涌井漏的目的，但由于監(jiān)測(cè)點(diǎn)選擇不合理以及使用的傳感器不能滿(mǎn)足技術(shù)要求，因此不能達(dá)到及時(shí)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠的監(jiān)測(cè)井涌井漏的目的，影響灌漿自動(dòng)控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。尤其是，由于現(xiàn)有灌漿路線工藝設(shè)計(jì)的不合理，導(dǎo)致目前的自動(dòng)灌漿技術(shù)實(shí)現(xiàn)成本非常高，工藝復(fù)雜，不容易安裝，操作不方便，不利于節(jié)能降耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種自動(dòng)灌漿控制方法及一種自動(dòng)灌漿控制系統(tǒng)，全新的灌漿路線設(shè)計(jì)充分利用了原有管線，降低了工程建設(shè)成本；

獨(dú)特的監(jiān)測(cè)方法，能夠?yàn)榭刂浦行奶峁?zhǔn)確的狀態(tài)參量，提高了井涌井漏監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性、可靠性。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：

一種石油鉆井起鉆作業(yè)中自動(dòng)灌漿控制方法，采用灌漿泵自動(dòng)灌漿，其特征是：將低壓回水管線（3）通過(guò)閥門(mén)（19）接入高壓管線（6），同時(shí)將所述低壓回水管線（3）通過(guò)一三通轉(zhuǎn)換閥（2）分別連接灌漿泵（1）出口與泥漿罐罐面管網(wǎng)（4），其采用的灌漿路線如下：

未起鉆時(shí)，控制中心發(fā)出控制指令操作三通轉(zhuǎn)換閥，使三通轉(zhuǎn)換閥P—A通道連接低壓回水管線（3）與泥漿罐罐面管網(wǎng)（4）；

起鉆時(shí)，控制中心發(fā)出控制指令操作三通轉(zhuǎn)換閥，使三通轉(zhuǎn)換閥P—B通道連接低壓回水管線（3）與灌漿泵（1），灌漿時(shí)泥漿的行進(jìn)路線為：灌漿泵（1）—三通轉(zhuǎn)換閥（2）—低壓回水管線（3）—高壓管線（6）—灌漿管線（7）。

所述的石油鉆井起鉆作業(yè)中自動(dòng)灌漿控制方法，在溢流口（8）與封井器（9）之間的喇叭口套管（10）上溢流口位置安裝液位傳感器（11），喇叭口套管上封井器上方位置安裝壓力傳感器（12），通過(guò)所述液位傳感器和壓力傳感器這兩個(gè)點(diǎn)在喇叭口套管上獲取一個(gè)固定的容積，該容積大于一個(gè)立柱的排代量，

當(dāng)起出一個(gè)立柱灌漿時(shí)，控制中心根據(jù)檢測(cè)的壓力傳感器信號(hào)判斷井漏和溢流情況，在壓力傳感器一直有信號(hào)時(shí)，表示喇叭口套管內(nèi)的灌漿液位不低于壓力傳感器；若壓力傳感器無(wú)信號(hào)則表示有井漏發(fā)生；若未灌漿而液位傳感器指示燈亮，表示有溢流發(fā)生；

在起出一個(gè)立柱時(shí)，控制中心根據(jù)絞車(chē)傳感器、懸重傳感器檢測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確分析判斷起出了立柱并發(fā)出控制指令操作灌漿泵灌漿，當(dāng)灌漿液面到達(dá)溢流口液位傳感器時(shí)，控制中心指令灌漿泵停止灌漿。

如上所述的石油鉆井起鉆作業(yè)中自動(dòng)灌漿控制方法，在地面高壓管線上安裝流量計(jì)（13），在封井器下方地面井口的井筒外壁安裝外夾式井口液位傳感器（18），通過(guò)所述溢流口液位傳感器（11）和外夾式井口液位傳感器（18）這兩個(gè)點(diǎn)獲取一個(gè)固定的容積，該容積大于3個(gè)立柱的排代量，

1）當(dāng)起出3個(gè)立柱灌漿時(shí)，井筒內(nèi)的灌漿液位不會(huì)低于井口液位傳感器，即井口液位傳感器應(yīng)該一直有信號(hào)，若無(wú)信號(hào)則表示有井漏發(fā)生；若未灌漿而溢流口液位傳感器、壓力傳感器指示燈亮，表示有溢流發(fā)生；

在起出3個(gè)立柱時(shí)，控制中心根據(jù)絞車(chē)傳感器、懸重傳感器檢測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確分析判斷起出了立柱并發(fā)出控制指令操作灌漿泵灌漿，當(dāng)灌漿液面到達(dá)溢流口液位傳感器時(shí)，控制中心指令灌漿泵停止灌漿；

2）當(dāng)起出3個(gè)以上的立柱灌漿時(shí)，控制中心根據(jù)絞車(chē)傳感器、懸重傳感器檢測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確分析判斷起出立柱的數(shù)量并發(fā)出控制指令操作灌漿泵灌漿，當(dāng)灌漿液面到達(dá)井口液位傳感器時(shí)，井口液位傳感器指示燈亮，控制中心指令灌漿泵停止灌漿；若灌漿量小于對(duì)應(yīng)的起出立柱的排代量，井口液位傳感器指示燈亮，表示有溢流發(fā)生；若灌漿量大于對(duì)應(yīng)的起出立柱的排代量，井口液位傳感器指示燈亮，表示有井漏發(fā)生。

所述的石油鉆井起鉆作業(yè)中自動(dòng)灌漿控制方法，在溢流口（8）與封井器（9）之間的喇叭口套管（10）上安裝有溫度傳感器、電導(dǎo)率傳感器，或者在泥漿泵上安裝泵沖傳感器；