CN117988739A - 一种油气田修井作业油管柱计数方法 - Google Patents

一种油气田修井作业油管柱计数方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油气田修井作业油管柱计数方法,该方法包括:一、设置初始参数;二、确定修井机游车的工作轨迹;三、确定修井机游车的负载情况;四、起油管柱计数;五、下油管柱计数;六、报警;七、下一油管计数。本发明在油气田修井作业过程中,为实现井控安全和高精度柱数监测,在起下管柱过程,利用绝对值编码器和压力变送器进行高精度管柱数检测,方便后续在起下管柱时按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。

Description

一种油气田修井作业油管柱计数方法
技术领域
本发明属于石油开采技术领域,尤其是涉及一种油气田修井作业油管柱计数方法。
背景技术
在油气田修井作业过程中,修井机是石油专用钻采设备,是修井和井下作业施工中最基本、最主要的动力来源;起油管与下油管是一长串连续的动作,按照时间先后顺序需要多个功能组件依次完成相应的动作。施工中需要计数装置对油管进行计数,通常采用的计数装置往往需要与油气田修井作业中的相关设备连接,通过设备动作情况对油管进行计数;另外常见的有通过对起下油管的时间的监测以及修井机游车大钩上下运行动机的监测等方式进行计数,但由于起下油管的时间的不确定性及修井机游车大钩上下运行动机的不确定性,常规计数方法很难准确对起下油管数目进行计数。
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油管柱计数方法,在油气田修井作业过程中,为实现井控安全和高精度柱数监测,在起下管柱过程,利用绝对值编码器和压力变送器进行高精度管柱数检测,方便后续在起下管柱时按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。
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油管柱计数方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
步骤一、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;
步骤二、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高点H1,再经过修井机游车吊起低点H2,修井机游车为下行状态;否则,修井机游车为上行状态;
步骤三、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,执行步骤四;
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,执行步骤五;
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,执行步骤六;
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,执行步骤六;
步骤四、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;
步骤五、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;
步骤六、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”;
步骤七、下一油管计数:重复步骤二至步骤六,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。
上述的一种油气田修井作业油管柱计数方法,其特征在于:步骤二中,所述绝对值编码器布设在修井机游车的绞车滚筒上,且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。
上述的一种油气田修井作业油管柱计数方法,其特征在于:步骤三和步骤四中,所述压力变送器布设在死绳固定器上,所述压力变送器通过管道与所述死绳固定器连接。
上述的一种油气田修井作业油管柱计数方法,其特征在于:所述修井机游车上设置有防爆电控箱,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以及均与所述控制器连接的存储器、计数器和报警器,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;所述显示器和所述控制器连接。
本发明的有益效果是在油气田修井作业过程中,为实现井控安全和高精度柱数监测,在起下管柱过程,利用绝对值编码器和压力变送器进行高精度管柱数检测,方便后续在起下管柱时按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。
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为本发明的方法流程框图。
图2为本发明的电路原理框图。
图3为本发明的结构示意图。
附图标记说明:
1—存储器;2—压力变送器;3—绝对值编码器;
4—计数器;5—报警器;6—显示器;
7—控制器;8—绞车滚筒;9—死绳固定器。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示的一种油气田修井作业油管柱计数方法,该方法包括以下步骤:
步骤一、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1中;
步骤二、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高点H1,再经过修井机游车吊起低点H2,修井机游车为下行状态;否则,修井机游车为上行状态;
步骤三、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2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2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,执行步骤四;
当修井机游车上行时,通过压力变送器2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2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,执行步骤五;
当修井机游车上行时,通过压力变送器2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2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,执行步骤六;
当修井机游车上行时,通过压力变送器2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2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,执行步骤六;
步骤四、起油管柱计数:修井机游车起好一柱油管,计数器4向控制器7传输信号,存储器1中起油管柱数S1的数量增加1;
步骤五、下油管柱计数:修井机游车安装好一柱油管,计数器4向控制器7传输信号,存储器1中下油管柱数S2的数量增加1;
步骤六、报警:油管作业出现问题,报警器5报警提醒,显示器6提示出现“错误”;
步骤七、下一油管计数:重复步骤二至步骤六,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。
本发明在油气田修井作业过程中,为实现井控安全和高精度柱数监测,在起下管柱过程,利用绝对值编码器3和压力变送器2进行高精度管柱数检测,方便后续在起下管柱时按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。
需要说明的是,为解决修井期间对起下管柱的智能化统计,实现管柱动态管理并将数据与修井智能灌液系统联动,研制出该计数模块和方法,管柱计数装置由压力变送器、绝对值过程编码器、计算控制单元组成,分别安装在游车的液压油路上、绞车转动轴动力侧与防爆箱内。安装时,将压力门限与阈值调整值固定在较小值,将编码器旋转至1048576中间位置,保证绞车工作前编码器是从中间位置开始运动。
特别的,对起下油管的计数情况进行分析:起钻工况下,游车从低点抓取油管挂,重量由轻到重的过程中,穿过了一次阈值;编码器则是由低区到高区。随后卸掉油管后钩载质量又小于阈值,返回钻台平面抓取时,编码器又朝反方向旋转,游车由高点到低点后,则认为取一柱油管工作结束;即游车大钩吊起油管带载依次经高度低点,高点上行,油管卸扣,游车下行空载,依次经高度高点、低点,将油管放入猫道,完成一次起油管过程。到此点位后,认为游车已经安装好一柱油管,计入总数即可。
下钻工况中,游车从高台抓取油管后安装好节箍后,下放过程分解如下:抓取到油管后,游车钩载质量由轻到重,位置由高区到低区;油管进入套管后被卡瓦卡住,游车卸掉重量,重量回到阈值以下,接着由低区到高区,继续下一个循环操作;即游车大钩从低位猫道拉起油管或直接升起从二层台取油管,这时定义为空载上行,依次经设定高度低点,高点,下行,油管上扣,松开卡瓦,游车继续下行带载,依次经设定的高点,低点,到达井口,上卡瓦,松开吊卡,完成一柱下油管过程。
需要说明的是,游车的工作过程状态可以通过以下四点来进行概括:A1,空载过低点;A2,空载过高点;A3,带载过低点;A4,带载过高点。而在起下油管的过程中,一个计数周期的状态变化如下:
起油管:A3--A4--A2--A1;下油管:A1--A2--A4--A3。
本实施例中,步骤二中,所述绝对值编码器3布设在修井机游车的绞车滚筒8上,且所述绝对值编码器3布设在所述绞车滚筒8顺时针转动时的收绳处。
本实施例中,步骤三和步骤四中,所述压力变送器2布设在死绳固定器9上,所述压力变送器2通过管道与所述死绳固定器9连接。
本实施例中,所述修井机游车上设置有防爆电控箱,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以及均与所述控制器7连接的存储器1、计数器4和报警器5,所述压力变送器2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;所述显示器6和所述控制器7连接。
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 (4)

1.一种油气田修井作业油管柱计数方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、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(1)中;
步骤二、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高点H1,再经过修井机游车吊起低点H2,修井机游车为下行状态;否则,修井机游车为上行状态;
步骤三、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(2)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(2)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,执行步骤四;
当修井机游车上行时,通过压力变送器(2)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(2)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,执行步骤五;
当修井机游车上行时,通过压力变送器(2)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(2)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,执行步骤六;
当修井机游车上行时,通过压力变送器(2)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(2)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,执行步骤六;
步骤四、起油管柱计数:修井机游车起好一柱油管,计数器(4)向控制器(7)传输信号,存储器(1)中起油管柱数S1的数量增加1;
步骤五、下油管柱计数:修井机游车安装好一柱油管,计数器(4)向控制器(7)传输信号,存储器(1)中下油管柱数S2的数量增加1;
步骤六、报警:油管作业出现问题,报警器(5)报警提醒,显示器(6)提示出现“错误”;
步骤七、下一油管计数:重复步骤二至步骤六,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。
2.根据权利要求1所述的一种油气田修井作业油管柱计数方法,其特征在于:步骤二中,所述绝对值编码器(3)布设在修井机游车的绞车滚筒(8)上,且所述绝对值编码器(3)布设在所述绞车滚筒(8)顺时针转动时的收绳处。
3.根据权利要求1所述的一种油气田修井作业油管柱计数方法,其特征在于:步骤三和步骤四中,所述压力变送器(2)布设在死绳固定器(9)上,所述压力变送器(2)通过管道与所述死绳固定器(9)连接。
4.根据权利要求1所述的一种油气田修井作业油管柱计数方法,其特征在于:所述修井机游车上设置有防爆电控箱,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)以及均与所述控制器(7)连接的存储器(1)、计数器(4)和报警器(5),所述压力变送器(2)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;所述显示器(6)和所述控制器(7)连接。
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