專利名稱:一種欠平衡鉆井實時監(jiān)測控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種鉆井監(jiān)測控制裝置,特別涉及一種欠平衡鉆井實時監(jiān)測控制裝置。
背景技術(shù):
欠平衡鉆井過程中地層流體將有控制地流入井筒,即有控制地發(fā)生井涌或井噴。但由于儲層情況的復(fù)雜性及不可預(yù)知性,鉆井時經(jīng)常遇到一些意外情況,如果不能及時發(fā)現(xiàn)并處理這些問題,欠平衡鉆井的效果將會受到極大影響,甚至能誘發(fā)不可控制的溢流。為保證在整個鉆井過程中都保持理想的欠平衡狀態(tài),必須對鉆井工況進行實時監(jiān)測和控制。另外欠平衡鉆井需要配備獨立的液壓站,為旋轉(zhuǎn)防噴系統(tǒng)提供液壓源和潤滑油。
目前欠平衡鉆井過程中一般沒有鉆井監(jiān)測控制裝置,鉆井隊大都采用機械式儀表和指示器,由人工察看、收集數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)記錄的客觀誤差和主觀誤差都很大。另外欠平衡鉆井需要測試的參數(shù)信號分布在井場不同的位置上,技術(shù)人員需要隨時在井場上巡視以察看和記錄這些參數(shù),然后將這些參數(shù)進行匯總、分析,以決定下一步的控制、操作方法,工作量很大,特別是在風(fēng)、雨、雪等惡劣天氣,其工作量更大。而進行欠平衡控制時,特別是井口壓力控制時,只能利用節(jié)控箱上的換向閥調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度,壓力控制不準(zhǔn)確,欠平衡狀態(tài)不穩(wěn)定。另外現(xiàn)在每套井口壓力控制設(shè)備都配備了獨立的液壓源,不利于統(tǒng)一操作。
發(fā)明內(nèi)容
為解決欠平衡鉆井過程中采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、控制方式落后、技術(shù)人員勞動強度大等問題,本實用新型的目的在于向社會提供一種欠平衡鉆井實時監(jiān)測控制裝置。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提出的一種欠平衡鉆井實時監(jiān)測控制裝置由集成在一個撬座上的正壓防爆操作室(7)及防爆液壓站(1)組成,正壓防爆操作室(7)內(nèi)設(shè)置了井口壓力控制裝置遙控箱(2)、鉆井參數(shù)采集器(5)、監(jiān)控計算機(3)及硬盤錄像機(4),監(jiān)控計算機(3)的輸入端與鉆井參數(shù)采集器(5)連接,輸出端與井口壓力控制裝置遙控箱(2)連接;液壓站(1)通過液壓管線分別與井口壓力控制裝置遙控箱(2)及旋轉(zhuǎn)防噴器的潤滑油管線連接;鉆井參數(shù)采集器(5)通過信號傳輸電纜與分布在井場的多個傳感器連接;井口壓力控制裝置遙控箱(2)通過液壓管線分別與節(jié)流管匯的節(jié)流閥及旋轉(zhuǎn)防噴器的壓力控制閥連接。
由于采用上述方案,通過集成化的欠平衡鉆井監(jiān)測與控制裝置,能夠獲取更準(zhǔn)確的實時參數(shù),并可利用計算機系統(tǒng)進行實時控制,維持理想的欠平衡狀態(tài);在控制室內(nèi)進行欠平衡監(jiān)測、控制作業(yè),還可以減輕技術(shù)人員的勞動強度。
圖1是一種欠平衡鉆井實時監(jiān)測控制裝置的示意圖。
圖2是一種欠平衡鉆井實時監(jiān)測控制裝置的俯視圖。
圖中1液壓站 2井口壓力控制裝置遙控箱 3控制計算機 4硬盤錄像機 5鉆井參數(shù)采集器 6防爆制冷壓縮機組 7正壓防爆型控制室 8鋼化玻璃窗 9溫度自動控制裝置 10主電控箱具體實施方式
欠平衡鉆井時,欠平衡鉆井實時監(jiān)測控制裝置放置在井架底座附近合適的位置上。操作室(7)為正壓防爆型控制室,室內(nèi)設(shè)置了監(jiān)控計算機(3)和硬盤錄像機(4),其左側(cè)為鉆井參數(shù)采集器(5),右側(cè)為井口壓力控制裝置遙控箱(2),前面為鋼化玻璃窗(8)。操作室(7)外設(shè)置了液壓站(1),為旋轉(zhuǎn)防噴系統(tǒng)及其它液壓控制元件提供適當(dāng)溫度和壓力的潤滑油。
監(jiān)控計算機(3)用于對欠平衡鉆井系統(tǒng)進行實時監(jiān)測和控制。分布在井場的傳感器把所有監(jiān)測信號傳送到鉆井參數(shù)采集器(5),監(jiān)控計算機(3)從鉆井參數(shù)采集器(5)獲取的數(shù)據(jù)一方面顯示在屏幕上,由技術(shù)人員根據(jù)經(jīng)驗進行分析、判斷,另一方面輸入到欠平衡軟件,計算出控制量,通過井口壓力控制裝置遙控箱(2)對相關(guān)設(shè)備進行自動控制——在出現(xiàn)異常的情況下,技術(shù)人員也可以根據(jù)自己的經(jīng)驗進行手動控制;硬盤錄像機(4)與遙控攝像頭連接,用于觀察鉆臺施工情況、司鉆控制臺及旋轉(zhuǎn)防噴系統(tǒng)工作情況。通過攝像頭技術(shù)人員在計算機屏幕前就可以清楚了解施工情況,前方工作人員只要做個手勢技術(shù)人員就能準(zhǔn)確理解意圖并做出相應(yīng)操作。操作臺前方為鋼化玻璃窗(8),技術(shù)人員還能直接看到井架、井場及循環(huán)罐的情況。
液壓站(1)為井口壓力控制裝置遙控箱(2)及旋轉(zhuǎn)防噴系統(tǒng)提供油溫穩(wěn)定的液壓源。液壓站(1)設(shè)置了潤滑油溫度自動控制裝置(9),其中防爆制冷壓縮機組(6)位于液壓站(1)上方,當(dāng)潤滑油溫度高于設(shè)定溫度時,制冷壓縮機組(6)自動啟動,冷卻潤滑油;當(dāng)潤滑油溫度低于設(shè)定溫度時,液壓站(1)內(nèi)的加熱器也能自動啟動,對潤滑油進行加熱。
權(quán)利要求1.一種欠平衡鉆井實時監(jiān)測控制裝置,由集成在一個撬座上的正壓防爆操作室(7)及防爆液壓站(1)組成,其特征在于a.正壓防爆操作室(7)內(nèi)設(shè)置了井口壓力控制裝置遙控箱(2)、鉆井參數(shù)采集器(5)、監(jiān)控計算機(3)及硬盤錄像機(4),監(jiān)控計算機(3)的輸入端與鉆井參數(shù)采集器(5)連接,輸出端與井口壓力控制裝置遙控箱(2)連接;b.液壓站(1)通過液壓管線分別與井口壓力控制裝置遙控箱(2)及旋轉(zhuǎn)防噴器的潤滑油管線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的欠平衡鉆井實時監(jiān)測控制裝置,其特征在于鉆井參數(shù)采集器(5)通過信號傳輸電纜與分布在井場的多個傳感器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的欠平衡鉆井實時監(jiān)測控制裝置,其特征在于井口壓力控制裝置遙控箱(2)通過液壓管線分別與節(jié)流管匯的節(jié)流閥及旋轉(zhuǎn)防噴器的壓力控制閥連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的欠平衡鉆井實時監(jiān)測控制裝置,其特征在于硬盤錄像機(4)通過信號傳輸電纜與安裝在鉆臺上的遙控攝像頭連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的欠平衡鉆井實時監(jiān)測控制裝置,其特征在于液壓站(1)上設(shè)置了油溫自動控制裝置(9)。
專利摘要一種欠平衡鉆井實時監(jiān)測控制裝置,由集成在一個撬座上的正壓防爆操作室及防爆液壓站構(gòu)成,正壓防爆操作室內(nèi)設(shè)置了井口壓力控制裝置遙控箱、鉆井參數(shù)采集器、監(jiān)控計算機及硬盤錄像機,監(jiān)控計算機的輸入端與鉆井參數(shù)采集器連接,輸出端與井口壓力控制裝置遙控箱連接;液壓站分別與井口壓力控制裝置遙控箱及旋轉(zhuǎn)防噴器的潤滑油管線連接。鉆井參數(shù)采集器通過信號傳輸電纜與分布在井場的多個傳感器連接;井口壓力控制裝置遙控箱通過液壓管線分別與節(jié)流管匯的節(jié)流閥及旋轉(zhuǎn)防噴器的壓力控制閥連接。由于采用上述方案,可以對欠平衡鉆井系統(tǒng)進行實時監(jiān)測與控制,還可以減輕技術(shù)人員的勞動強度。
文檔編號E21B47/00GK2698978SQ20042004090
公開日2005年5月11日 申請日期2004年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月26日
發(fā)明者李宗清, 宋林松, 王巖鵬, 楊德京, 李毅 申請人:中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院