[發明專利]一種連續油管自動控制系統

在審

• 申請號: 202110994751.X
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113669023A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 汪承材;冉翔;李力;張華華
• 申請（專利權）人: 四機賽瓦石油鉆采設備有限公司
• 主分類號: E21B19/22
• 分類號: E21B19/22;E21B44/00;E21B44/02
• 代理公司: 湖北天領艾匹律師事務所 42252
• 代理人: 胡振宇

本發明公開了一種連續油管自動控制系統，CCB/PDB自動控制系統電連接于速度控制系統、注入頭啟動控制系統、自動排管系統、報警配置系統、注入頭停止控制系統和低速鉆磨控制系統，計算機客戶端和遠程客戶端均通過連續油管控制系統控制臺電連接于CCB/PDB自動控制系統。本發明有益效果：本發明可實時調整和監控數據，應對在不同工況下鉆頭鉆進的速度及鉆壓；操縱桿實現注入頭夾緊手動控制；可設置上限和下限參數，可以實現參數報警、機器自動停止；將復雜的操作臺精簡成兩個電壓屏幕及一個操縱桿；注入頭啟動控制系統設置有兩種鉆頭注入模式：以實現電控和計算機自動控制，采用電控式排管，通過可配置的設定，自動追蹤滾筒上的油管，確保在各角落緊密纏繞。

技術領域

本發明涉及連續油管技術領域,尤其是一種連續油管自動控制系統。

背景技術

連續油管鉆井技術應用于石油鉆采、常規氣體儲藏、煤層鉆采及勘測等各種領域，常規的連續油管技術進行油氣田開采時，鉆頭的速度和鉆壓受巖石密度、地質材料各異、開采油田的摩擦力等各種因素影響，無法高效的隨地質情況不同隨時調整連續油管的開采參數，需要大量的人工干預調整后才能繼續工作，這一進度將大大影響油氣田的開采進度。現階段，國內外為了研究連續油管開采技術申請了一系列相關專利。

1、中國專利公開了一種用于連續油管鉆井或鉆孔的底部鉆具組合結構(申請號：CN102654035.A)，包括由上至下依次連接的連續油管、連續油管接頭、上部快速連接接頭、下部快速連接接頭、執行機構、動力鉆具和鉆頭，所述連續油管接頭、所述上部快速連接接頭、所述下部快速連接接頭、所述執行機構、所述動力鉆具及所述鉆頭之間依次通過螺紋連接，所述連續油管與所述連續油管接頭之間通過無頭螺釘連接或卡接。本發明避免使用鉆鋌和鉆桿，減少了起下鉆過程中卸裝和連接單根或立柱或鉆鋌的時間，鉆井或鉆孔作業速度快、效率高。具有結構簡單、工作可靠、適用范圍廣的優點。

2、中國專利公開了一種鉆魚刺狀多級分支水平井頁巖氣儲層鉆完井和增產系統(申請號：CN201410665275.7)，它包括連續油管配合鉆井機器人鉆魚刺狀多分支水平井系統、連續油管配合鉆井機器人分支井小井眼完井系統和魚刺狀多分支水平井爆破改造系統，連續油管配合鉆井機器人鉆魚刺狀多分支水平井系統用以鉆取頁巖氣藏魚刺狀多級分支水平井，為完井和爆破壓裂改造增產提供基礎，連續油管配合鉆井機器人分支井小井眼完井系統用以對完鉆的魚刺狀多級分支水平井進行完井施工作業。本發明的有益效果是：實現了頁巖氣低成本、高效、安全、綠色的開采，避免了長水平井分段大規模壓裂耗水耗砂多，水體污染風險高，施工時間長，深層頁巖壓不開等弊端。

3、中國專利公開了(申請號：CN109519163A)一種控制連續油管鉆井鉆進速度和鉆壓的系統及方法。其特征主要在于：該系統由連續油管智能鉆機、井口裝置、連續油管、鉆井機器人、鉆柱振動測量裝置、MWD、動力鉆具和鉆頭組成，通過鉆柱振動測量裝置檢測鉆柱振動情況，再通過鉆井機器人實時調節鉆井過程中鉆柱的鉆進速度和鉆壓，與現有技術相比具有以下優點：解決了連續油管鉆井作業時鉆柱的振動問題，使得鉆井系統能夠自適應井底工況，形成井下閉環鉆井系統，智能連續鉆進。

上述介紹了幾種現有技術利用基于鉆井機器人的底部鉆具組合牽引連續油管鉆井的系統的方法。但是這些方法只是基于理想的假象階段，給出了理論的硬件設計方法，沒有解決在實際鉆采過程中鉆頭鉆進速度和鉆壓的參數調整等實際問題，未能實現連續油管工作的自動化控制。

相比于國內的研究，外國也公開了一些專利US006003606A、US007273109B1等提出并介紹了鉆井機器人及基于鉆井機器人的鉆井系統，但是該鉆井機器人系統需要大量的人工干預控制，工作效率低下，不能實時根據工況調節鉆進速度和鉆壓，這種半自動化方式不能實現鉆頭的全自動智能鉆進。