專利名稱：一種欠平衡鉆井實(shí)時(shí)監(jiān)測控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)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(shí)時(shí)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(shí)經(jīng)常遇到一些意外情況，如果不能及時(shí)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(gè)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(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制。另外欠平衡鉆井需要配備獨(dú)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(duì)大都采用機(jī)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(shí)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(jìn)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(jìn)行欠平衡控制時(shí)，特別是井口壓力控制時(shí)，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(dú)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(qiáng)度大等問題，本實(shí)用新型的目的在于向社會提供一種欠平衡鉆井實(shí)時(shí)監(jiān)測控制裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出的一種欠平衡鉆井實(shí)時(shí)監(jiān)測控制裝置由集成在一個(gè)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(jì)算機(jī)(3)及硬盤錄像機(jī)(4)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)(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(gè)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(shí)時(shí)參數(shù)，并可利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，維持理想的欠平衡狀態(tài)；在控制室內(nèi)進(jìn)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(qiáng)度。


圖1是一種欠平衡鉆井實(shí)時(shí)監(jiān)測控制裝置的示意圖。
圖2是一種欠平衡鉆井實(shí)時(shí)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(jì)算機(jī) 4硬盤錄像機(jī) 5鉆井參數(shù)采集器 6防爆制冷壓縮機(jī)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(shí)施方式
欠平衡鉆井時(shí)，欠平衡鉆井實(shí)時(shí)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(jì)算機(jī)(3)和硬盤錄像機(jī)(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(jì)算機(jī)(3)用于對欠平衡鉆井系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)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(jì)算機(jī)(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(yàn)進(jìn)行分析、判斷，另一方面輸入到欠平衡軟件，計(jì)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(jìn)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(yàn)進(jìn)行手動控制；硬盤錄像機(jī)(4)與遙控?cái)z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(jì)算機(jī)屏幕前就可以清楚了解施工情況，前方工作人員只要做個(gè)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(jī)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(shí)，制冷壓縮機(jī)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(shí)，液壓站(1)內(nèi)的加熱器也能自動啟動，對潤滑油進(jìn)行加熱。
權(quán)利要求1.一種欠平衡鉆井實(shí)時(shí)監(jiān)測控制裝置，由集成在一個(gè)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(jì)算機(jī)(3)及硬盤錄像機(jī)(4)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)(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(shí)時(shí)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(gè)傳感器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的欠平衡鉆井實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)監(jiān)測控制裝置，其特征在于硬盤錄像機(jī)(4)通過信號傳輸電纜與安裝在鉆臺上的遙控?cái)z像頭連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的欠平衡鉆井實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)監(jiān)測控制裝置，由集成在一個(gè)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(jì)算機(jī)及硬盤錄像機(jī)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)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(gè)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(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制，還可以減輕技術(shù)人員的勞動強(qiáng)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(tuán)勝利石油管理局鉆井工藝研究院