CN115788390A - 一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法 - Google Patents
一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法，本方法中涉及采集压裂液在传输管道中的压力参数、压裂泵工作温度以及细沙每分钟减少量，通过建立运算模型，与控制指令是否变化的信息情况，确定压裂液输送系统是否存在安全隐患；通过远程监控的组成设置及监控方法使现场施工管理人员能够实时掌控作业过程。
Description
技术领域
本发明属于智能监控技术领域，具体为一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法。
背景技术
在石油开采过程中，需要通过压裂装置将二氧化碳以及细沙注入油井中，以获得石油。在二氧化碳以及细沙注入过程中，辅助增压装置工作状态的安全监测通常是监测该装置的运行温度以及功率来判定，然而该类方法进能够判定单一装置是否可能出现故障或者超负荷，并且在故障定位过程中存在障碍，因此，需要对二氧化碳及细沙注入过程进行监控，以对施工安全隐患进行预警，并提高预警精确度。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法，本方法中涉及采集压裂液在传输管道中的压力参数、压裂泵工作温度以及细沙每分钟减少量，通过建立运算模型，与控制指令是否变化的信息情况，确定压裂液输送系统是否存在安全隐患；通过远程监控的组成设置及监控方法使现场施工管理人员能够实时掌控作业过程。
上述方法具体包含如下步骤：
步骤S1.采集压裂液在传输管道中的压力参数、压裂泵工作温度以及细沙每分钟减少量；
将所述采集的压裂液在传输管道中的压力参数、压裂泵工作温度以及细沙每分钟减少量传输至第一存储装置，所述第一存储装置执行工况第一判定；
步骤S2.建立运算模型，将所述运算模型存储于第二存储装置，所述第二存储装置执行工况第二判定；
步骤S3.获取所述压裂泵远程控制指令，当检测到所述压裂泵远程控制指令时，调整阈值参数，所述第二存储装置执行工况第三判定；
步骤S4.基于所述工况第一判定、工况第一判定以及工况第三判定，通过不同权重分配并加权，获得工况第四判定结果，并将所述工况第四判定结果向第三存储装置发送，所述第三存储装置对工程安全进行评级并发送至远程监控装置。
进一步地，步骤S11.压裂液传输管道中的压力传感器为多个，所述多个压力传感器在所述压裂液传输管道中两两距离为3米。
进一步地，步骤S12.设置所述压裂液传输管道中的压力传感器数值阈值，当任一所述压力传感器所采集的数值大于第一阈值或小于第二阈值时，均产生告警信息，并将所述告警信息传输至所述远程监控装置；
步骤S13.设置所述压裂泵工作温度数值阈值，当任一所述温度传感器所采集的数值大于第三阈值或小于第四阈值时，均产生告警信息，并将所述温度信息传输至所述远程监控装置；
步骤S14.设置所述细沙每分钟减少量阈值，当任一所述重量传感器所采集的数值大于第五阈值或小于第六阈值时，均产生告警信息，并将所述重量减少速度信息传输至所述远程监控装置。
进一步地，步骤S15.所述工况第一判定包括对于所述压裂液传输管道中的压力判定、所述压裂泵工作温度判定以及所述细沙每分钟减少量判定的三个判定；
若所述三个判定均未产生告警信息，则在所述第一存储装置获得工况第一判定结果后，将所述工况第一判定结果发送至所述第三存储装置；
若所述三个判定中任一判定过程出现告警，则不向所述第三存储装置发送信息。
进一步地，步骤S21.所述压裂液传输管道中的压力数值为多个，设置为[x1,x2,x3,······xn]，所述第一阈值为X，所述第二阈值为X-m；
所述压裂泵工作温度为y，所述第三阈值为Y，所述第四阈值为Y-i；
所述细沙每分钟减少量为v，所述第五阈值为V，所述第六阈值为V-a。
进一步地，步骤S22.在各个压力数值均处于[X-m，X]，压裂泵工作温度处于[Y-i，Y]，并且所述细沙每分钟减少量处于[V-a，V]时，压力数值权重为τ1，压裂泵工作温度权重为τ2，所述细沙每分钟减少量权重为τ3；
τ1+τ2+τ3＝1；
τ1、τ2以及τ3能够根据工程师经验人工设定，也可基于历史数据进行机器学习确定。
进一步地，步骤S23.将所述工况第二判定结果L发送至所述第三存储装置。
进一步地，S31.获取所述压裂泵远程控制指令，分析所述压裂泵远程控制指令；并针对各个阈值进行调整，具体为：
当所述指令为增加所述压裂泵的工作功率时，所述X数值上调为X1，所述Y不变，所述V上调为V1；
当所述指令为降低所述压裂泵的工作功率时，所述X数值下降为X2，所述Y下降为Y2，所述V下降为V2。
进一步地，S32.在对所述各个阈值进行调整后，基于所述运算模型对采集的各类参数进行重新运算，获得所述工况第三判定结果。
进一步地，将所述工况第三判定结果发送至所述第三存储装置。
本发明的优点在于：
1.通过所述工况第一判定，能够实时确定系统运行情况，令远程监控装置及时获得施工安全问题信息，便于及时排查。
2.通过建立运算模型，能够将不同类型参数整合，建立关联关系整体考量，判定系统是否存在安全隐患。
3.通过控制指令的获取，能够及时调整设备运行时相关参数衡量标准，并基于现有运算资源获得所需判决数据。
4.通过三种工况判定方式，能够避免单一判定方式误报，并且通过所述第三存储装置基于三种工况判定结果进行权重分配整合运算，能够降低单一工况判定方式的误差，有效提高系统的安全监测效率。
5.通过所述第四存储装置的评级过程，能够有效确定安全隐患类型，基于所述第四判定结果与不同阈值进行比较，能够明确系统安全隐患时超负荷还是线路阻塞安全隐患，将告警信息进行施工现场同步，能够有效及时排除安全隐患。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法流程图
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明提出的一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法如图1所示。
上述方法具体包含如下步骤：
步骤S1.采集压裂液在传输管道中的压力参数、压裂泵工作温度以及细沙每分钟减少量；
将所述采集的压裂液在传输管道中的压力参数、压裂泵工作温度以及细沙每分钟减少量传输至第一存储装置，所述第一存储装置执行工况第一判定；
步骤S2.建立运算模型，将所述运算模型存储于第二存储装置，所述第二存储装置执行工况第二判定；
步骤S3.获取所述压裂泵远程控制指令，当检测到所述压裂泵远程控制指令时，调整阈值参数，所述第二存储装置执行工况第三判定；
步骤S4.基于所述工况第一判定、工况第一判定以及工况第三判定，通过不同权重分配并加权，获得工况第四判定结果，并将所述工况第四判定结果向第三存储装置发送，所述第三存储装置对工程安全进行评级并发送至远程监控装置。
进一步地，步骤S11.压裂液传输管道中的压力传感器为多个，所述多个压力传感器在所述压裂液传输管道中两两距离为3米。
进一步地，步骤S12.设置所述压裂液传输管道中的压力传感器数值阈值，当任一所述压力传感器所采集的数值大于第一阈值或小于第二阈值时，均产生告警信息，并将所述告警信息传输至所述远程监控装置；
步骤S13.设置所述压裂泵工作温度数值阈值，当任一所述温度传感器所采集的数值大于第三阈值或小于第四阈值时，均产生告警信息，并将所述温度信息传输至所述远程监控装置；
步骤S14.设置所述细沙每分钟减少量阈值，当任一所述重量传感器所采集的数值大于第五阈值或小于第六阈值时，均产生告警信息，并将所述重量减少速度信息传输至所述远程监控装置。
进一步地，步骤S15.所述工况第一判定包括对于所述压裂液传输管道中的压力判定、所述压裂泵工作温度判定以及所述细沙每分钟减少量判定的三个判定；
若所述三个判定均未产生告警信息，则在所述第一存储装置获得工况第一判定结果后，将所述工况第一判定结果发送至所述第三存储装置；
若所述三个判定中任一判定过程出现告警，则不向所述第三存储装置发送信息。
进一步地，步骤S21.所述压裂液传输管道中的压力数值为多个，设置为[x1,x2,x3,······xn]，所述第一阈值为X，所述第二阈值为X-m；
所述压裂泵工作温度为y，所述第三阈值为Y，所述第四阈值为Y-i；
所述细沙每分钟减少量为v，所述第五阈值为V，所述第六阈值为V-a。
进一步地，步骤S22.在各个压力数值均处于[X-m，X]，压裂泵工作温度处于[Y-i，Y]，并且所述细沙每分钟减少量处于[V-a，V]时，压力数值权重为τ1，压裂泵工作温度权重为τ2，所述细沙每分钟减少量权重为τ3；
τ1+τ2+τ3＝1；
τ1、τ2以及τ3能够根据工程师经验人工设定，也可基于历史数据进行机器学习确定。
进一步地，步骤S23.将所述工况第二判定结果L发送至所述第三存储装置。
进一步地，S31.获取所述压裂泵远程控制指令，分析所述压裂泵远程控制指令；并针对各个阈值进行调整，具体为：
当所述指令为增加所述压裂泵的工作功率时，所述X数值上调为X1，所述Y不变，所述V上调为V1；
当所述指令为降低所述压裂泵的工作功率时，所述X数值下降为X2，所述Y下降为Y2，所述V下降为V2。
进一步地，S32.在对所述各个阈值进行调整后，基于所述运算模型对采集的各类参数进行重新运算，获得所述工况第三判定结果，所述工况第三判定结果记为R。
进一步地，S41.在所述第三存储装置中，若接收到所述工况第一判定结果，则将其数值记为T1，若未接收到所述工况第一判定结果，则将所述工况第一判定结果记为0；
S42.设置所述工况第四判定过程权重，分别为：所述工况第一判定结果权重为γ1，所述工况第二判定结果权重为γ2，所述工况第三判定结果权重为γ3；
γ1T1+γ2L+γ3R＝B
所述B为评级分数，设置第七阈值以及第八阈值，所述第八阈值大于第七阈值，当所述B不大于第七阈值时，所述远程监控装置发出线路阻塞安全隐患告警；所述B大于第七阈值并不大于第八阈值时，评级为需要持续监控工程安全情况；当所述大于第八阈值时，所述远程监控装置发出超负荷运行告警。
S43.所述远程监控装置与现场安全管理人员手持终端建立连接；
S44.所述远程监控装置发出告警时，实时向所述现场安全管理人员手持终端同步告警信息。
本发明的优点在于：
1.通过所述工况第一判定，能够实时确定系统运行情况，令远程监控装置及时获得施工安全问题信息，便于及时排查。
2.通过建立运算模型，能够将不同类型参数整合，建立关联关系整体考量，判定系统是否存在安全隐患。
3.通过控制指令的获取，能够及时调整设备运行时相关参数衡量标准，并基于现有运算资源获得所需判决数据。
4.通过三种工况判定方式，能够避免单一判定方式误报，并且通过所述第三存储装置基于三种工况判定结果进行权重分配整合运算，能够降低单一工况判定方式的误差，有效提高系统的安全监测效率。
5.通过所述第四存储装置的评级过程，能够有效确定安全隐患类型，基于所述第四判定结果与不同阈值进行比较，能够明确系统安全隐患时超负荷还是线路阻塞安全隐患，将告警信息进行施工现场同步，能够有效及时排除安全隐患。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法，其特征在于：上述方法应用于工程控制装置，包括以下步骤：
步骤S1.采集压裂液在传输管道中的压力参数、压裂泵工作温度以及细沙每分钟减少量；
将所述采集的压裂液在传输管道中的压力参数、压裂泵工作温度以及细沙每分钟减少量传输至第一存储装置，所述第一存储装置执行工况第一判定；
步骤S2.建立运算模型，将所述运算模型存储于第二存储装置，所述第二存储装置执行工况第二判定；
步骤S3.获取所述压裂泵远程控制指令，当检测到所述压裂泵远程控制指令时，调整阈值参数，所述第二存储装置执行工况第三判定；
步骤S4.在第三存储装置中，基于所述工况第一判定、工况第一判定以及工况第三判定，通过不同权重分配并加权，获得工况第四判定结果，并将所述工况第四判定结果向第四存储装置发送，所述第四存储装置对工程安全进行评级并发送至远程监控装置。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法，其特征在于：
步骤S11.压裂液传输管道中的压力传感器为多个，所述多个压力传感器在所述压裂液传输管道中两两距离为3米。
3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法，其特征在于：
步骤S12.设置所述压裂液传输管道中的压力传感器数值阈值，当任一所述压力传感器所采集的数值大于第一阈值或小于第二阈值时，均产生告警信息，并将所述告警信息传输至所述远程监控装置；
步骤S13.设置所述压裂泵工作温度数值阈值，当任一所述温度传感器所采集的数值大于第三阈值或小于第四阈值时，均产生告警信息，并将所述温度信息传输至所述远程监控装置；
步骤S14.设置所述细沙每分钟减少量阈值，当任一所述重量传感器所采集的数值大于第五阈值或小于第六阈值时，均产生告警信息，并将所述重量减少速度信息传输至所述远程监控装置。
4.根据权利要求3所述的一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法，其特征在于：步骤S15.所述工况第一判定包括对于所述压裂液传输管道中的压力判定、所述压裂泵工作温度判定以及所述细沙每分钟减少量判定的三个判定；
若所述三个判定均未产生告警信息，则在所述第一存储装置获得工况第一判定结果后，将所述工况第一判定结果发送至所述第三存储装置；
若所述三个判定中任一判定过程出现告警，则不向所述第三存储装置发送信息。
5.根据权利要求4所述的一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法，其特征在于：步骤S21.所述压裂液传输管道中的压力数值为多个，设置为[x1,x2,x3,······xn]，所述第一阈值为X，所述第二阈值为X-m；
所述压裂泵工作温度为y，所述第三阈值为Y，所述第四阈值为Y-i；
所述细沙每分钟减少量为v，所述第五阈值为V，所述第六阈值为V-a。
6.根据权利要求5所述的一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法，其特征在于：步骤S22.在各个压力数值均处于[X-m，X]，压裂泵工作温度处于[Y-i，Y]，并且所述细沙每分钟减少量处于[V-a，V]时，压力数值权重为τ1，压裂泵工作温度权重为τ2，所述细沙每分钟减少量权重为τ3；
τ1+τ2+τ3＝1；
τ1、τ2以及τ3能够根据工程师经验人工设定，也可基于历史数据进行机器学习确定。
7.根据权利要求6所述的一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法，其特征在于：步骤S23.将所述工况第二判定结果L发送至所述第三存储装置。
8.根据权利要求1所述的一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法，其特征在于：S31.获取所述压裂泵远程控制指令，分析所述压裂泵远程控制指令；并针对各个阈值进行调整，具体为：
当所述指令为增加所述压裂泵的工作功率时，所述X数值上调为X1，所述Y不变，所述V上调为V1；
当所述指令为降低所述压裂泵的工作功率时，所述X数值下降为X2，所述Y下降为Y2，所述V下降为V2。
9.根据权利要求8所述的一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法，其特征在于：S32.在对所述各个阈值进行调整后，基于所述运算模型对采集的各类参数进行重新运算，获得所述工况第三判定结果。
10.根据权利要求9所述的一种二氧化碳压裂辅助增压装置远程监控方法，其特征在于：将所述工况第三判定结果发送至所述第三存储装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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