CN117927167A - 一种油气田修井作业灌液监测系统及方法 - Google Patents
一种油气田修井作业灌液监测系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117927167A CN117927167A CN202410340485.2A CN202410340485A CN117927167A CN 117927167 A CN117927167 A CN 117927167A CN 202410340485 A CN202410340485 A CN 202410340485A CN 117927167 A CN117927167 A CN 117927167A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- traveling block
- workover rig
- monitoring
- liquid level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 212
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 172
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 61
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 76
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 88
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 claims description 50
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 12
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000003129 oil well Substances 0.000 claims description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 6
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims 40
- 239000000346 nonvolatile oil Substances 0.000 claims 2
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 claims 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种油气田修井作业灌液监测系统及方法，该系统包括油气田修井作业监测子系统、井筒环空液面监测子系统、水眼液面监测子系统、以及控制子系统，油气田修井作业监测子系统、井筒环空液面监测子系统和水眼液面监测子系统均与控制子系统连接；该方法包括：一、安装并调试油气田修井作业灌液监测系统；二、监测油气田修井作业静置试压过程；三、监测油气田修井作业起管柱过程；四、监测油气田修井作业下管柱过程。本发明利用油气田修井作业灌液监测系统，确保井控安全和油气层保护，油气田修井作业工况高精度的溢流罐液位监测、准确的起下管柱的柱数检测、修井起下管柱过程开井环空液面连续高精度监测以及水眼液面的高精度监测。
Description
技术领域
本发明属于石油天然气钻井技术领域，尤其是涉及一种油气田修井作业灌液监测系统及方法。
背景技术
对油田开采过程中，碳酸盐岩油气层异常活跃，易发生“又漏又溢”，时常出现先漏后溢，漏喷转换时间短，油气田修井作业过程中井控安全难度大等问题。井筒压力存在一个安全窗口，当井筒压力大于地层压力可能发生井漏，严重时发生重大漏失；当井筒压力即小于井底循环压力可能发生井涌，甚至可能发生井喷，酿成重大安全事故。为确保油气田修井作业井控安全和保护油气层，采用人工进行灌液，存在灌入不及时、灌入量不准确等难题，容易对井筒溢流状况产生误判，造成较大井控安全风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种油气田修井作业灌液监测系统，在油气田修井作业过程中，利用油气田修井作业灌液监测系统，确保井控安全和油气层保护，油气田修井作业工况高精度的溢流罐液位监测、准确的起下管柱的柱数检测、修井起下管柱过程开井环空液面连续高精度监测以及水眼液面的高精度监测，进行溢漏预警与精准定量灌液，实现油气田修井作业智能灌液控制；在起下管柱过程中，利用压力变送器和绝对值编码器进行高精度管柱数检测，实现在起下管柱时按定管柱数进行定管柱量灌液，当悬重载荷不变时，及时进行定时灌液控制，实现智能灌液控制。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种油气田修井作业灌液监测系统，其特征在于：包括油气田修井作业监测子系统、井筒环空液面监测子系统、水眼液面监测子系统、以及控制子系统，所述油气田修井作业监测子系统、所述井筒环空液面监测子系统和所述水眼液面监测子系统均与所述控制子系统连接；
所述油气田修井作业监测子系统包括安装在溢流罐上的雷达液位计、安装在灌液泵和油井之间的灌液管道上的灌注电磁流量计、以及安装在修井机游车上的管柱数检测单元；
所述井筒环空液面监测子系统包括安装在压井管汇压阀门处的井口监测单元和设置在油气田修井作业车上且与压井管连接的制氮机；
所述水眼液面监测子系统包括安装在钻台水眼处的水眼监测单元和与所述水眼监测单元连接的水眼监测仪；
所述控制子系统包括设置在所述修井机游车上的防爆电控箱，所述防爆电控箱内设置有电路板，所述电路板上集成有控制器，所述雷达液位计的信号输出端、灌注电磁流量计的信号输出端、所述管柱数检测单元、所述井口监测单元、以及所述水眼监测仪的信号输出端均与控制器的信号输入端连接。
上述的一种油气田修井作业灌液监测系统，其特征在于：所述雷达液位计通过支架安装在溢流罐上，所述灌注电磁流量计通过法兰安装在灌液泵和油井之间的灌液管道上。
上述的一种油气田修井作业灌液监测系统，其特征在于：所述管柱数检测单元包括设置在所述修井机游车的绞车滚筒上的绝对值编码器和设置在所述修井机游车的死绳固定器上的压力变送器；所述绝对值编码器布设在所述绞车滚筒顺时针转动时的收绳处，所述压力变送器通过管道与所述死绳固定器连接；所述压力变送器的信号输出端、所述绝对值编码器的信号输出端均与控制器的信号输入端连接。
上述的一种油气田修井作业灌液监测系统，其特征在于：所述井口监测单元包括均设置在所述压井管汇压阀门处的井口发声模块和声波采集模块，所述井口发声模块的信号输出端和所述声波采集模块的信号输出端均与控制器的信号输入端连接。
上述的一种油气田修井作业灌液监测系统，其特征在于：所述控制器上还连接有存储器、计数器和报警器；所述灌液泵和制氮机均由控制器控制，所述控制器上连接有显示器。
本发明还提供了一种油气田修井作业灌液监测系统对灌液进行监测的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、安装并调试油气田修井作业灌液监测系统：将油气田修井作业灌液监测系统安装在井场内，并对所述油气田修井作业灌液监测系统进行调试；
步骤二、监测油气田修井作业静置试压过程：当井口处于静置试压状态时，启动所述井口监测单元和所述水眼监测单元分别对环空液面深度和水眼液面深度进行监测，确保环空液面深度和水眼液面深度控制在安全范围内；同时启动灌注电磁流量计对灌注泵流出的灌液流量进行监测，启动压力变送器对修井机游车的带载重量进行测量，当所述压力变送器的测量值保持不变时，控制器控制所述灌液泵进行定时灌液，确保当井口处于静置试压状态时，灌液量平稳；
步骤三、监测油气田修井作业起管柱过程：启动所述井口监测单元和所述水眼监测单元分别对环空液面深度和水眼液面深度进行监测，确保环空液面深度和水眼液面深度控制在安全范围内；同时启动灌注电磁流量计对灌注泵流出的灌液流量进行监测；
控制所述修井机游车进行起油管作业，同时控制所述管柱数检测单元对起油管数量进行计数，根据起油管的数量，启动所述灌注泵进行定管柱量灌液，确保当进行起油管柱作业时，灌液量平稳；
步骤四、监测油气田修井作业下管柱过程：启动所述井口监测单元和所述水眼监测单元分别对环空液面深度和水眼液面深度进行监测，确保环空液面深度和水眼液面深度控制在安全范围内；同时启动灌注电磁流量计对灌注泵流出的灌液流量进行监测；
控制所述修井机游车进行下油管作业，同时控制所述管柱数检测单元对下油管数量进行计数，根据下油管的数量，启动所述灌注泵进行定管柱量灌液，确保当进行下油管柱作业时，灌液量平稳。
上述的一种油气田修井作业灌液监测系统对灌液进行监测的方法，其特征在于：步骤一中，在对所述油气田修井作业灌液监测系统进行调试时，需要设置灌注电磁流量计的量程和雷达液位计的参数，并将所述井口监测单元和所述水眼监测仪与控制器进行连接测试。
上述的一种油气田修井作业灌液监测系统对灌液进行监测的方法，其特征在于：步骤二、步骤三和步骤四中，当利用所述井口监测单元和所述水眼监测单元分别对环空液面深度和水眼液面深度进行监测，环空液面深度和水眼液面深度未控制在安全范围内时，需要对所述环空液面深度和水眼液面深度进行调节，调节时，预先在存储器中存储固定起油管柱数、固定下油管数、对应固定管柱数需要的灌液量、最大定时时长、以及超过最大定时时长时的定时灌液量；通过计数器对压力变送器检测到测量值保持不变的时长进行检测，当测量时长超过最大定时时长时，启动所述灌注泵进行定时灌液控制；
通过所述管柱数检测单元对起油管柱或者下油管柱的数量进行计数，当起油管柱或者下油管柱的数量达到存储器中存储的对应固定管柱数时，启动所述灌注泵进行灌液，灌注对应管柱数需要的灌液量，进行定管柱量灌液。
上述的一种油气田修井作业灌液监测系统对灌液进行监测的方法，其特征在于：步骤二、步骤三和步骤四中，同时需要启动所述雷达液位计对溢流罐内的液位进行监测，当出现溢漏时，报警器报警提醒。
上述的一种油气田修井作业灌液监测系统对灌液进行监测的方法，其特征在于：步骤三和步骤四中，利用所述管柱数检测单元对油管数量进行计数的过程如下：
步骤a、设置初始参数：设置修井机游车带载阈值Y、修井机游车吊起最高点H1、修井机游车吊起最低点H2、起油管柱数S1、以及下油管柱数S2并同步保存至存储器中；
步骤b、确定修井机游车的工作轨迹：操作修井机游车动作，通过绝对值编码器对修井机游车的工作轨迹进行测量，当绝对值编码器记录修井机游车的大钩先经过修井机游车吊起最高点H1，再经过修井机游车吊起最低点H2，修井机游车为下行状态；否则，修井机游车为上行状态；
步骤c、确定修井机游车的负载情况：
当修井机游车上行时，通过压力变送器对修井机游车的带载重量y进行测量，当y在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为带载状态；且当修井机游车下行时，通过压力变送器对修井机游车的带载重量y进行测量，当y不在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为空载状态，执行步骤d；
当修井机游车上行时，通过压力变送器对修井机游车的带载重量y进行测量，当y不在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为空载状态；且当修井机游车下行时，通过压力变送器对修井机游车的带载重量y进行测量，当y在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为带载状态，执行步骤e；
当修井机游车上行时，通过压力变送器对修井机游车的带载重量y进行测量，当y在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为带载状态；且当修井机游车下行时，通过压力变送器对修井机游车的带载重量y进行测量，当y在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为带载状态，执行步骤f；
当修井机游车上行时，通过压力变送器对修井机游车的带载重量y进行测量，当y不在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为空载状态；且当修井机游车下行时，通过压力变送器对修井机游车的带载重量y进行测量，当y不在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为空载状态，执行步骤f；
步骤d、起油管柱计数：修井机游车起好一柱油管，计数器向控制器传输信号，存储器中起油管柱数S1的数量增加1；
步骤e、下油管柱计数：修井机游车安装好一柱油管，计数器向控制器传输信号，存储器中下油管柱数S2的数量增加1；
步骤f、报警：油管作业出现问题，报警器报警提醒，显示器提示出现“错误”；
步骤g、下一油管计数：重复步骤b至步骤f，持续对油气田修井作业中的油管进行计数，直至油气田修井作业结束。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明在油气田修井作业过程中，利用油气田修井作业灌液监测系统，确保井控安全和油气层保护，油气田修井作业工况高精度的溢流罐液位监测、准确的起下管柱的柱数检测、修井起下管柱过程开井环空液面连续高精度监测以及水眼液面的高精度监测，进行溢漏预警与精准定量灌液，实现油气田修井作业智能灌液控制。
2、本发明在起下管柱过程中，利用压力变送器和绝对值编码器进行高精度管柱数检测，实现在起下管柱时按定管柱数进行定管柱量灌液，当悬重载荷不变时，及时进行定时灌液控制，实现智能灌液控制。
3、本发明基于油气田修井作业灌液监测系统，对修井液面监测与自动灌液监测，对修井起下钻、循环、静置、灌液工况灌液过程进行智能控制，精准实现液面闭环控制和定时、定量开环控制，实现作业过程精准定量灌液控制和油气田修井作业过程数智化。
综上所述，本发明在油气田修井作业过程中，利用油气田修井作业灌液监测系统，确保井控安全和油气层保护，油气田修井作业工况高精度的溢流罐液位监测、准确的起下管柱的柱数检测、修井起下管柱过程开井环空液面连续高精度监测以及水眼液面的高精度监测，进行溢漏预警与精准定量灌液，实现油气田修井作业智能灌液控制；在起下管柱过程中，利用压力变送器和绝对值编码器进行高精度管柱数检测，实现在起下管柱时按定管柱数进行定管柱量灌液，当悬重载荷不变时，及时进行定时灌液控制，实现智能灌液控制。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明管柱数检测单元的结构示意图。
附图标记说明:
1—雷达液位计；2—灌注电磁流量计；3—绝对值编码器；
4—压力变送器；5—井口监测单元；6—显示器；
7—控制器；8—存储器；9—计数器；
10—报警器；11—溢流罐；12—灌液泵；
13—灌注罐；14—绞车滚筒；15—油管柱；
16—水眼监测单元；17—死绳固定器。
具体实施方式
如图1至图3所示的一种油气田修井作业灌液监测系统，包括油气田修井作业监测子系统、井筒环空液面监测子系统、水眼液面监测子系统、以及控制子系统，所述油气田修井作业监测子系统、所述井筒环空液面监测子系统和所述水眼液面监测子系统均与所述控制子系统连接；
所述油气田修井作业监测子系统包括安装在溢流罐11上的雷达液位计1、安装在灌液泵12和油井之间的灌液管道上的灌注电磁流量计2、以及安装在修井机游车上的管柱数检测单元；
所述井筒环空液面监测子系统包括安装在压井管汇压阀门处的井口监测单元5和设置在油气田修井作业车上且与压井管连接的制氮机；
所述水眼液面监测子系统包括安装在钻台水眼处的水眼监测单元16和与所述水眼监测单元16连接的水眼监测仪；
所述控制子系统包括设置在所述修井机游车上的防爆电控箱，所述防爆电控箱内设置有电路板，所述电路板上集成有控制器7，所述雷达液位计1的信号输出端、灌注电磁流量计2的信号输出端、所述管柱数检测单元、所述井口监测单元5、以及所述水眼监测仪的信号输出端均与控制器7的信号输入端连接。
本发明在油气田修井作业过程中，利用油气田修井作业灌液监测系统，确保井控安全和油气层保护，油气田修井作业工况高精度的溢流罐11液位监测、准确的起下管柱的柱数检测、修井起下管柱过程开井环空液面连续高精度监测以及水眼液面的高精度监测，进行溢漏预警与精准定量灌液，实现油气田修井作业智能灌液控制。
本发明在起下油管柱15过程中，利用压力变送器4和绝对值编码器3进行高精度管柱数检测，实现在起下管柱时按定管柱数进行定管柱量灌液，当悬重载荷不变时，及时进行定时灌液控制，实现智能灌液控制。
本发明基于油气田修井作业灌液监测系统，对修井液面监测与自动灌液监测，对修井起下钻、循环、静置、灌液工况灌液过程进行智能控制，精准实现液面闭环控制和定时、定量开环控制，实现作业过程精准定量灌液控制和油气田修井作业过程数智化。
本实施例中，所述雷达液位计1通过支架安装在溢流罐11上，所述灌注电磁流量计2通过法兰安装在灌液泵12和油井之间的灌液管道上。
实际使用时，所述灌液泵12上也设置有雷达液位计1，所述灌液泵12和灌注罐13连通。
本实施例中，所述管柱数检测单元包括设置在所述修井机游车的绞车滚筒14上的绝对值编码器3和设置在所述修井机游车的死绳固定器17上的压力变送器4；所述绝对值编码器3布设在所述绞车滚筒14顺时针转动时的收绳处，所述压力变送器4通过管道与所述死绳固定器17连接；所述压力变送器4的信号输出端、所述绝对值编码器3的信号输出端均与控制器7的信号输入端连接。
本实施例中，所述井口监测单元5包括均设置在所述压井管汇压阀门处的井口发声模块和声波采集模块，所述井口发声模块的信号输出端和所述声波采集模块的信号输出端均与控制器7的信号输入端连接。
所述井口监测单元5和所述油气田修井作业车通过气管和防爆电缆连接。
本实施例中，所述控制器7上还连接有存储器8、计数器9和报警器10；所述灌液泵12和制氮机均由控制器7控制，所述控制器7上连接有显示器6。
如图1至图3所示的一种油气田修井作业灌液监测系统对灌液进行监测的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、安装并调试油气田修井作业灌液监测系统：将油气田修井作业灌液监测系统安装在井场内，并对所述油气田修井作业灌液监测系统进行调试；
步骤二、监测油气田修井作业静置试压过程：当井口处于静置试压状态时，启动所述井口监测单元5和所述水眼监测单元16分别对环空液面深度和水眼液面深度进行监测，确保环空液面深度和水眼液面深度控制在安全范围内；同时启动灌注电磁流量计2对灌注泵流出的灌液流量进行监测，启动压力变送器4对修井机游车的带载重量进行测量，当所述压力变送器4的测量值保持不变时，控制器7控制所述灌液泵12进行定时灌液，确保当井口处于静置试压状态时，灌液量平稳；
步骤三、监测油气田修井作业起管柱过程：启动所述井口监测单元5和所述水眼监测单元16分别对环空液面深度和水眼液面深度进行监测，确保环空液面深度和水眼液面深度控制在安全范围内；同时启动灌注电磁流量计2对灌注泵流出的灌液流量进行监测；
控制所述修井机游车进行起油管作业，同时控制所述管柱数检测单元对起油管数量进行计数，根据起油管的数量，启动所述灌注泵进行定管柱量灌液，确保当进行起油管柱作业时，灌液量平稳；
步骤四、监测油气田修井作业下管柱过程：启动所述井口监测单元5和所述水眼监测单元16分别对环空液面深度和水眼液面深度进行监测，确保环空液面深度和水眼液面深度控制在安全范围内；同时启动灌注电磁流量计2对灌注泵流出的灌液流量进行监测；
控制所述修井机游车进行下油管作业，同时控制所述管柱数检测单元对下油管数量进行计数，根据下油管的数量，启动所述灌注泵进行定管柱量灌液，确保当进行下油管柱作业时，灌液量平稳。
本实施例中，步骤一中，在对所述油气田修井作业灌液监测系统进行调试时，需要设置灌注电磁流量计2的量程和雷达液位计1的参数，并将所述井口监测单元5和所述水眼监测仪与控制器7进行连接测试。
本实施例中，步骤二、步骤三和步骤四中，当利用所述井口监测单元5和所述水眼监测单元16分别对环空液面深度和水眼液面深度进行监测，环空液面深度和水眼液面深度未控制在安全范围内时，需要对所述环空液面深度和水眼液面深度进行调节，调节时，预先在存储器8中存储固定起油管柱数、固定下油管数、对应固定管柱数需要的灌液量、最大定时时长、以及超过最大定时时长时的定时灌液量；通过计数器9对压力变送器4检测到测量值保持不变的时长进行检测，当测量时长超过最大定时时长时，启动所述灌注泵进行定时灌液控制；
通过所述管柱数检测单元对起油管柱或者下油管柱的数量进行计数，当起油管柱或者下油管柱的数量达到存储器8中存储的对应固定管柱数时，启动所述灌注泵进行灌液，灌注对应管柱数需要的灌液量，进行定管柱量灌液。
本实施例中，步骤二、步骤三和步骤四中，同时需要启动所述雷达液位计1对溢流罐11内的液位进行监测，当出现溢漏时，报警器10报警提醒。
本实施例中，步骤三和步骤四中，利用所述管柱数检测单元对油管数量进行计数的过程如下：
步骤a、设置初始参数：设置修井机游车带载阈值Y、修井机游车吊起最高点H1、修井机游车吊起最低点H2、起油管柱数S1、以及下油管柱数S2并同步保存至存储器8中；
步骤b、确定修井机游车的工作轨迹：操作修井机游车动作，通过绝对值编码器3对修井机游车的工作轨迹进行测量，当绝对值编码器3记录修井机游车的大钩先经过修井机游车吊起最高点H1，再经过修井机游车吊起最低点H2，修井机游车为下行状态；否则，修井机游车为上行状态；
步骤c、确定修井机游车的负载情况：
当修井机游车上行时，通过压力变送器4对修井机游车的带载重量y进行测量，当y在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为带载状态；且当修井机游车下行时，通过压力变送器4对修井机游车的带载重量y进行测量，当y不在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为空载状态，执行步骤d；
当修井机游车上行时，通过压力变送器4对修井机游车的带载重量y进行测量，当y不在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为空载状态；且当修井机游车下行时，通过压力变送器4对修井机游车的带载重量y进行测量，当y在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为带载状态，执行步骤e；
当修井机游车上行时，通过压力变送器4对修井机游车的带载重量y进行测量，当y在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为带载状态；且当修井机游车下行时，通过压力变送器4对修井机游车的带载重量y进行测量，当y在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为带载状态，执行步骤f；
当修井机游车上行时，通过压力变送器4对修井机游车的带载重量y进行测量，当y不在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为空载状态；且当修井机游车下行时，通过压力变送器4对修井机游车的带载重量y进行测量，当y不在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为空载状态，执行步骤f；
步骤d、起油管柱计数：修井机游车起好一柱油管，计数器9向控制器7传输信号，存储器8中起油管柱数S1的数量增加1；
步骤e、下油管柱计数：修井机游车安装好一柱油管，计数器9向控制器7传输信号，存储器8中下油管柱数S2的数量增加1；
步骤f、报警：油管作业出现问题，报警器10报警提醒，显示器6提示出现“错误”；
步骤g、下一油管计数：重复步骤b至步骤f，持续对油气田修井作业中的油管进行计数，直至油气田修井作业结束。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种油气田修井作业灌液监测系统，其特征在于：包括油气田修井作业监测子系统、井筒环空液面监测子系统、水眼液面监测子系统、以及控制子系统，所述油气田修井作业监测子系统、所述井筒环空液面监测子系统和所述水眼液面监测子系统均与所述控制子系统连接；
所述油气田修井作业监测子系统包括安装在溢流罐（11）上的雷达液位计（1）、安装在灌液泵（12）和油井之间的灌液管道上的灌注电磁流量计（2）、以及安装在修井机游车上的管柱数检测单元；
所述井筒环空液面监测子系统包括安装在压井管汇压阀门处的井口监测单元（5）和设置在油气田修井作业车上且与压井管连接的制氮机；
所述水眼液面监测子系统包括安装在钻台水眼处的水眼监测单元（16）和与所述水眼监测单元（16）连接的水眼监测仪；
所述控制子系统包括设置在所述修井机游车上的防爆电控箱，所述防爆电控箱内设置有电路板，所述电路板上集成有控制器（7），所述雷达液位计（1）的信号输出端、灌注电磁流量计（2）的信号输出端、所述管柱数检测单元、所述井口监测单元（5）、以及所述水眼监测仪的信号输出端均与控制器（7）的信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种油气田修井作业灌液监测系统，其特征在于：所述雷达液位计（1）通过支架安装在溢流罐（11）上，所述灌注电磁流量计（2）通过法兰安装在灌液泵（12）和油井之间的灌液管道上。
3.根据权利要求1所述的一种油气田修井作业灌液监测系统，其特征在于：所述管柱数检测单元包括设置在所述修井机游车的绞车滚筒（14）上的绝对值编码器（3）和设置在所述修井机游车的死绳固定器（17）上的压力变送器（4）；所述绝对值编码器（3）布设在所述绞车滚筒（14）顺时针转动时的收绳处，所述压力变送器（4）通过管道与所述死绳固定器（17）连接；所述压力变送器（4）的信号输出端、所述绝对值编码器（3）的信号输出端均与控制器（7）的信号输入端连接。
4.根据权利要求1所述的一种油气田修井作业灌液监测系统，其特征在于：所述井口监测单元（5）包括均设置在所述压井管汇压阀门处的井口发声模块和声波采集模块，所述井口发声模块的信号输出端和所述声波采集模块的信号输出端均与控制器（7）的信号输入端连接。
5.根据权利要求1所述的一种油气田修井作业灌液监测系统，其特征在于：所述控制器（7）上还连接有存储器（8）、计数器（9）和报警器（10）；所述灌液泵（12）和制氮机均由控制器（7）控制，所述控制器（7）上连接有显示器（6）。
6.根据权利要求5所述的一种油气田修井作业灌液监测系统对灌液进行监测的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、安装并调试油气田修井作业灌液监测系统：将油气田修井作业灌液监测系统安装在井场内，并对所述油气田修井作业灌液监测系统进行调试；
步骤二、监测油气田修井作业静置试压过程：当井口处于静置试压状态时，启动所述井口监测单元（5）和所述水眼监测单元（16）分别对环空液面深度和水眼液面深度进行监测，确保环空液面深度和水眼液面深度控制在安全范围内；同时启动灌注电磁流量计（2）对灌注泵流出的灌液流量进行监测，启动压力变送器（4）对修井机游车的带载重量进行测量，当所述压力变送器（4）的测量值保持不变时，控制器（7）控制所述灌液泵（12）进行定时灌液，确保当井口处于静置试压状态时，灌液量平稳；
步骤三、监测油气田修井作业起管柱过程：启动所述井口监测单元（5）和所述水眼监测单元（16）分别对环空液面深度和水眼液面深度进行监测，确保环空液面深度和水眼液面深度控制在安全范围内；同时启动灌注电磁流量计（2）对灌注泵流出的灌液流量进行监测；
控制修井机游车进行起油管作业，同时控制所述管柱数检测单元对起油管数量进行计数，根据起油管的数量，启动所述灌注泵进行定管柱量灌液，确保当进行起油管柱作业时，灌液量平稳；
步骤四、监测油气田修井作业下管柱过程：启动所述井口监测单元（5）和所述水眼监测单元（16）分别对环空液面深度和水眼液面深度进行监测，确保环空液面深度和水眼液面深度控制在安全范围内；同时启动灌注电磁流量计（2）对灌注泵流出的灌液流量进行监测；
控制所述修井机游车进行下油管作业，同时控制所述管柱数检测单元对下油管数量进行计数，根据下油管的数量，启动所述灌注泵进行定管柱量灌液，确保当进行下油管柱作业时，灌液量平稳。
7.根据权利要求6所述的一种油气田修井作业灌液监测系统对灌液进行监测的方法，其特征在于：步骤一中，在对所述油气田修井作业灌液监测系统进行调试时，需要设置灌注电磁流量计（2）的量程和雷达液位计（1）的参数，并将所述井口监测单元（5）和所述水眼监测仪与控制器（7）进行连接测试。
8.根据权利要求6所述的一种油气田修井作业灌液监测系统对灌液进行监测的方法，其特征在于：步骤二、步骤三和步骤四中，当利用所述井口监测单元（5）和所述水眼监测单元（16）分别对环空液面深度和水眼液面深度进行监测，环空液面深度和水眼液面深度未控制在安全范围内时，需要对所述环空液面深度和水眼液面深度进行调节，调节时，预先在存储器（8）中存储固定起油管柱数、固定下油管数、对应固定管柱数需要的灌液量、最大定时时长、以及超过最大定时时长时的定时灌液量；通过计数器（9）对压力变送器（4）检测到测量值保持不变的时长进行检测，当测量时长超过最大定时时长时，启动所述灌注泵进行定时灌液控制；
通过所述管柱数检测单元对起油管柱或者下油管柱的数量进行计数，当起油管柱或者下油管柱的数量达到存储器（8）中存储的对应固定管柱数时，启动所述灌注泵进行灌液，灌注对应管柱数需要的灌液量，进行定管柱量灌液。
9.根据权利要求6所述的一种油气田修井作业灌液监测系统对灌液进行监测的方法，其特征在于：步骤二、步骤三和步骤四中，同时需要启动所述雷达液位计（1）对溢流罐（11）内的液位进行监测，当出现溢漏时，报警器（10）报警提醒。
10.根据权利要求6所述的一种油气田修井作业灌液监测系统对灌液进行监测的方法，其特征在于：步骤三和步骤四中，利用所述管柱数检测单元对油管数量进行计数的过程如下：
步骤a、设置初始参数：设置修井机游车带载阈值Y、修井机游车吊起最高点H1、修井机游车吊起最低点H2、起油管柱数S1、以及下油管柱数S2并同步保存至存储器（8）中；
步骤b、确定修井机游车的工作轨迹：操作修井机游车动作，通过绝对值编码器（3）对修井机游车的工作轨迹进行测量，当绝对值编码器（3）记录修井机游车的大钩先经过修井机游车吊起最高点H1，再经过修井机游车吊起最低点H2，修井机游车为下行状态；否则，修井机游车为上行状态；
步骤c、确定修井机游车的负载情况：
当修井机游车上行时，通过压力变送器（4）对修井机游车的带载重量y进行测量，当y在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为带载状态；且当修井机游车下行时，通过压力变送器（4）对修井机游车的带载重量y进行测量，当y不在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为空载状态，执行步骤d；
当修井机游车上行时，通过压力变送器（4）对修井机游车的带载重量y进行测量，当y不在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为空载状态；且当修井机游车下行时，通过压力变送器（4）对修井机游车的带载重量y进行测量，当y在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为带载状态，执行步骤e；
当修井机游车上行时，通过压力变送器（4）对修井机游车的带载重量y进行测量，当y在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为带载状态；且当修井机游车下行时，通过压力变送器（4）对修井机游车的带载重量y进行测量，当y在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为带载状态，执行步骤f；
当修井机游车上行时，通过压力变送器（4）对修井机游车的带载重量y进行测量，当y不在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为空载状态；且当修井机游车下行时，通过压力变送器（4）对修井机游车的带载重量y进行测量，当y不在修井机游车带载阈值Y的范围内时，修井机游车为空载状态，执行步骤f；
步骤d、起油管柱计数：修井机游车起好一柱油管，计数器（9）向控制器（7）传输信号，存储器（8）中起油管柱数S1的数量增加1；
步骤e、下油管柱计数：修井机游车安装好一柱油管，计数器（9）向控制器（7）传输信号，存储器（8）中下油管柱数S2的数量增加1；
步骤f、报警：油管作业出现问题，报警器（10）报警提醒，显示器（6）提示出现“错误”；
步骤g、下一油管计数：重复步骤b至步骤f，持续对油气田修井作业中的油管进行计数，直至油气田修井作业结束。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410340485.2A CN117927167A (zh) | 2024-03-25 | 2024-03-25 | 一种油气田修井作业灌液监测系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410340485.2A CN117927167A (zh) | 2024-03-25 | 2024-03-25 | 一种油气田修井作业灌液监测系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117927167A true CN117927167A (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=90761245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410340485.2A Pending CN117927167A (zh) | 2024-03-25 | 2024-03-25 | 一种油气田修井作业灌液监测系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117927167A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7111525A (zh) * | 1970-08-28 | 1972-03-01 | ||
| FR2375581A1 (fr) * | 1976-12-27 | 1978-07-21 | Geoservices | Dispositif permettant la mesure simultanee des parametres relatifs au fluide de forage |
| US4476715A (en) * | 1983-03-11 | 1984-10-16 | Murphy Jack L | Mud metering tank monitoring system |
| CA2600602A1 (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-07 | Weatherford/Lamb, Inc. | Annulus pressure control drilling systems and methods |
| US20200318464A1 (en) * | 2019-04-02 | 2020-10-08 | Safe Influx Ltd | Automated system and method for use in well control |
| CN113006769A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-22 | 中国石油大学(华东) | 一种复杂压力体系地层智能压井方法及装置 |
| CN113417588A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-09-21 | 雷彪 | 一种油气钻井过程中溢流情况评价方法 |
| WO2021217182A1 (en) * | 2020-04-22 | 2021-10-28 | Saudi Arabian Oil Company | System and method for automated well annulus pressure control |
| CN117588204A (zh) * | 2023-12-30 | 2024-02-23 | 西安海联石化科技有限公司 | 一种固井液面监测与灌液智能控制方法 |
-
2024
- 2024-03-25 CN CN202410340485.2A patent/CN117927167A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7111525A (zh) * | 1970-08-28 | 1972-03-01 | ||
| FR2375581A1 (fr) * | 1976-12-27 | 1978-07-21 | Geoservices | Dispositif permettant la mesure simultanee des parametres relatifs au fluide de forage |
| CA1124102A (fr) * | 1976-12-27 | 1982-05-25 | Jean Patillet | Dispositif permettant la mesure simultanee des parametres relatifs au fluide de forage |
| US4476715A (en) * | 1983-03-11 | 1984-10-16 | Murphy Jack L | Mud metering tank monitoring system |
| CA2600602A1 (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-07 | Weatherford/Lamb, Inc. | Annulus pressure control drilling systems and methods |
| US20200318464A1 (en) * | 2019-04-02 | 2020-10-08 | Safe Influx Ltd | Automated system and method for use in well control |
| WO2021217182A1 (en) * | 2020-04-22 | 2021-10-28 | Saudi Arabian Oil Company | System and method for automated well annulus pressure control |
| CN113006769A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-22 | 中国石油大学(华东) | 一种复杂压力体系地层智能压井方法及装置 |
| CN113417588A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-09-21 | 雷彪 | 一种油气钻井过程中溢流情况评价方法 |
| CN117588204A (zh) * | 2023-12-30 | 2024-02-23 | 西安海联石化科技有限公司 | 一种固井液面监测与灌液智能控制方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 巩娟娟;李文强;王治华;: "井下液面监测及自动灌浆系统设计", 中国石油和化工标准与质量, no. 06, 1 June 2012 (2012-06-01) * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111364978B (zh) | 一种井涌井漏监测装置和监测方法 | |
| CN202108504U (zh) | 流量差井涌井漏预报系统 | |
| CN104533407A (zh) | 一种确定井下状态的方法、装置及状态控制方法、装置 | |
| CN102128023B (zh) | 起下钻综合性监控操作系统 | |
| CN105464644A (zh) | 一种井口压力监测方法及控制系统 | |
| CN101338668B (zh) | 测定钻井液溢漏的方法及系统 | |
| CN104047590B (zh) | 采用井控工程监测系统对井控工程检测的方法 | |
| CN101196110A (zh) | 对钻井现场起下钻过程进行监测与自动灌浆控制的方法 | |
| CN117588204A (zh) | 一种固井液面监测与灌液智能控制方法 | |
| CN211179421U (zh) | 一种用于非开挖技术的定向钻钻井液粘度测定装置 | |
| CN101852077A (zh) | 一种基于井筒液面测量的溢流检测方法 | |
| CN201292846Y (zh) | 一种油气井微量溢流实时监测装置 | |
| CN117927167A (zh) | 一种油气田修井作业灌液监测系统及方法 | |
| CN114517675A (zh) | 三高气井井漏和溢流监测仪器的评价设备及评价方法 | |
| CN111749633A (zh) | 连续式起下钻溢漏监测方法 | |
| CN117287188A (zh) | 基于井下压力数据流的钻井井漏监测方法 | |
| CN216198061U (zh) | 一种钻井溢流漏失监测装置 | |
| US2340993A (en) | Method of testing wells | |
| CN113236159B (zh) | 一种双层管双梯度钻井压力调控模拟实验装置及测试方法 | |
| CN111636864B (zh) | 连续式起下钻溢漏监测系统 | |
| CN2349348Y (zh) | 井漏漏失速度和漏失层位测量仪 | |
| CN114991690A (zh) | 一种随钻地层压力测试方法与装置 | |
| CN202596619U (zh) | 矩形槽式钻井液返出流量测量装置 | |
| CN111456654A (zh) | 一种起钻连续灌浆装置及方法 | |
| CN221053647U (zh) | 溢流早期发现、分离及报警的装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |