專利名稱：一種欠平衡鉆井實時監測控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鉆井監測控制裝置，特別涉及一種欠平衡鉆井實時監測控制裝置。
背景技術：
欠平衡鉆井過程中地層流體將有控制地流入井筒，即有控制地發生井涌或井噴。但由于儲層情況的復雜性及不可預知性，鉆井時經常遇到一些意外情況，如果不能及時發現并處理這些問題，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，必須對鉆井工況進行實時監測和控制。另外欠平衡鉆井需要配備獨立的液壓站，為旋轉防噴系統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、收集數據，數據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信號分布在井場不同的位置上，技術人員需要隨時在井場上巡視以察看和記錄這些參數，然后將這些參數進行匯總、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、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，只能利用節控箱上的換向閥調節節流閥的開度，壓力控制不準確，欠平衡狀態不穩定。另外現在每套井口壓力控制設備都配備了獨立的液壓源，不利于統一操作。
發明內容
為解決欠平衡鉆井過程中采集數據不準確、控制方式落后、技術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測控制裝置。
為實現上述目的，本實用新型提出的一種欠平衡鉆井實時監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)內設置了井口壓力控制裝置遙控箱(2)、鉆井參數采集器(5)、監控計算機(3)及硬盤錄像機(4)，監控計算機(3)的輸入端與鉆井參數采集器(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)及旋轉防噴器的潤滑油管線連接；鉆井參數采集器(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流管匯的節流閥及旋轉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測與控制裝置，能夠獲取更準確的實時參數，并可利用計算機系統進行實時控制，維持理想的欠平衡狀態；在控制室內進行欠平衡監測、控制作業，還可以減輕技術人員的勞動強度。
圖1是一種欠平衡鉆井實時監測控制裝置的示意圖。
圖2是一種欠平衡鉆井實時監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，室內設置了監控計算機(3)和硬盤錄像機(4)，其左側為鉆井參數采集器(5)，右側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)外設置了液壓站(1)，為旋轉防噴系統及其它液壓控制元件提供適當溫度和壓力的潤滑油。
監控計算機(3)用于對欠平衡鉆井系統進行實時監測和控制。分布在井場的傳感器把所有監測信號傳送到鉆井參數采集器(5)，監控計算機(3)從鉆井參數采集器(5)獲取的數據一方面顯示在屏幕上，由技術人員根據經驗進行分析、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)對相關設備進行自動控制——在出現異常的情況下，技術人員也可以根據自己的經驗進行手動控制；硬盤錄像機(4)與遙控攝像頭連接，用于觀察鉆臺施工情況、司鉆控制臺及旋轉防噴系統工作情況。通過攝像頭技術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人員就能準確理解意圖并做出相應操作。操作臺前方為鋼化玻璃窗(8)，技術人員還能直接看到井架、井場及循環罐的情況。
液壓站(1)為井口壓力控制裝置遙控箱(2)及旋轉防噴系統提供油溫穩定的液壓源。液壓站(1)設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，當潤滑油溫度高于設定溫度時，制冷壓縮機組(6)自動啟動，冷卻潤滑油；當潤滑油溫度低于設定溫度時，液壓站(1)內的加熱器也能自動啟動，對潤滑油進行加熱。
權利要求1.一種欠平衡鉆井實時監測控制裝置，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)內設置了井口壓力控制裝置遙控箱(2)、鉆井參數采集器(5)、監控計算機(3)及硬盤錄像機(4)，監控計算機(3)的輸入端與鉆井參數采集器(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)及旋轉防噴器的潤滑油管線連接。
2.根據權利要求1所述的欠平衡鉆井實時監測控制裝置，其特征在于鉆井參數采集器(5)通過信號傳輸電纜與分布在井場的多個傳感器連接。
3.根據權利要求1所述的欠平衡鉆井實時監測控制裝置，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流管匯的節流閥及旋轉防噴器的壓力控制閥連接。
4.根據權利要求1所述的欠平衡鉆井實時監測控制裝置，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.根據權利要求1所述的欠平衡鉆井實時監測控制裝置，其特征在于液壓站(1)上設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成，正壓防爆操作室內設置了井口壓力控制裝置遙控箱、鉆井參數采集器、監控計算機及硬盤錄像機，監控計算機的輸入端與鉆井參數采集器連接，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防噴器的潤滑油管線連接。鉆井參數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流管匯的節流閥及旋轉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進行實時監測與控制，還可以減輕技術人員的勞動強度。
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 優先權日2004年5月26日
發明者李宗清, 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