CN201696021U - 智能化集中监控井控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能化集中监控井控系统，包括节流管汇、压井管汇、防喷管汇、防喷器组合、防喷器的液压控制装置、节流管汇的液压装置、液面监测装置和防爆电磁阀组，手自一体平板阀、手自一体节流阀、开关位置传感装置、液面监测装置、流量计和压力传感器均与所述计算机操控系统连接。该系统可在监控室和司钻房的司钻操控装置上远程监测和控制环形防喷器、闸板防喷器、节流管汇、压井管汇、防喷管汇，在钻井过程中，该系统可在监控室和司钻房及时发现井内溢流、井漏，人工或自动远程操控环形防喷器、闸板防喷器、节流管汇、压井管汇、防喷管汇的开关，形成井控工艺技术需要的液流通道，及时控制井口，安全实施二次井控作业的目的。

Description

智能化集中监控井控系统

技术领域

本实用新型涉及石油钻井装备制造技术领域，确切地说涉及一种石油井口集中监控的控制系统。

背景技术

现有井控装置主要包括井口防喷器组合、防喷器的液压控制装置、节流管汇、节流管汇的液压装置、压井管汇、防喷管汇以及液面监测装置、液气分离器等构成，是实现井口压力控制的必要设备。防喷器组合包括环形防喷器和闸板防喷器。目前防喷器和节流管汇的液动节流阀通过液压控制台远程操作控制开关，其余各阀的开关需要人工现场操作。这种操作控制形式，尽管满足了我国陆上钻井井控工艺技术要求，但无法满足在需要控制井涌或井喷等二次井控作业时，必须多人合作，对防喷器和节流压井管汇装置分别在不同的地方进行操作控制，石油天然气集团公司行业标准SY/T6426《钻井技术操作规程》规定了发生溢流时操作控制井控装置的“四.七”动作。然而，紧急情况下可能产生由于操作、配合失误或开关不及时，延误及时控制井口的恶性后果。同时，现场人工手动操作开关，劳动强度大，具有非常大的危险性。

授权公告日为2008年7月23日，授权公告号为CN201090205Y的实用新型专利公开了一种集中监控的节流压井和管汇装置，包括压井和节流机构、控制机构、液压管线和信号传输线，在节流和压井机构的阀门上设置流量计，阀位传感器和压力传感器，由控制机构实现程序化自动控制，提供了一种在井口节流放喷时可集中监控的节流和压井装置，克服了现有技术在紧急情况下难以快速控制井口压力的安全要求，本实用新型采用检测控制器控制节流压井机构上各手自一体平板阀的开关动作，可以实现多个终端直观显示、独立远程操作控制的目的，本装置中还有备用的手动闸阀，需要时可操作备用手动阀，实现对节流压井管汇装置的控制。

上述技术方案简化了节流压井管汇的操控，对节流管汇、压井管汇的操控实行计算机显示和集中操控，但未能实现包括防喷器组合在内的整个井控装置的计算机显示和集中操控。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种智能化集中监控井控系统。该系统可在监控室和司钻房的司钻操控装置上远程监测和控制环形防喷器、闸板防喷器、节流管汇、压井管汇、防喷管汇，在钻井过程中，该系统可在监控室和司钻房及时发现井内溢流、井漏，人工或自动远程操控环形防喷器、闸板防喷器、节流管汇、压井管汇、防喷管汇的开关，形成井控工艺技术需要的液流通道，及时控制井口，安全实施二次井控作业的目的。

本实用新型是通过下述技术方案实现的：

一种智能化集中监控井控系统，包括节流管汇、压井管汇、防喷管汇、防喷器组合、防喷器的液压控制装置、节流管汇的液压装置、液面监测装置、防爆电磁阀组、设置在节流管汇、压井管汇和防喷管汇上的流量计和压力传感器，其特征在于：在所述节流管汇、压井管汇和防喷管汇中设置手自一体平板阀，在手自一体平板阀的上游端连接有手动平板阀，节流管汇的节流阀为手自一体节流阀，在手自一体节流阀的下油端连接有手自一体平板阀；在防喷器组合上设置有开关位置传感装置；防喷器的液压控制装置和节流管汇的液压装置连接形成集成液压站；在集成液压站上连接有计算机操控系统；液面监测装置设置在钻井液循环罐上；防爆电磁阀组设置在井口上，且防爆电磁阀组与计算机操控系统连接；手自一体平板阀、手自一体节流阀、开关位置传感装置、液面监测装置、流量计和压力传感器均与所述计算机操控系统连接。

所述计算机操控系统上还连接有位于司钻房内的司钻操控装置。

所述节流管汇、压井管汇和防喷管汇中每条管路上均设置有手自一体平板阀。

所述的防喷器组合是指环形防喷器和闸板防喷器。

计算机系统和操作控制面板组成远程监控室。

所述的司钻操控装置、集成液压站或防爆电磁阀组上设置有直接开关防喷器组合、防喷管汇、节流管汇、压井管汇上的手自一体阀门的按钮。

所述的开关位置传感装置即传感器。

所述的司钻操控装置是指与监控室的计算机系统和操作面板并联的一个或多个控制终端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果表现在：

本实用新型实现了对整个井控装置的智能化集中控制，且防爆电磁阀组与计算机操控系统连接；手自一体平板阀、手自一体节流阀、开关位置传感装置、液面监测装置、流量计和压力传感器均与所述计算机操控系统连接，可实现在监控室和司钻房实时监测井控装置、钻井液循环罐液面、钻具下井深度、钻井液流动回路等状态，及时发现井内溢流、井漏情况，人工或自动远程操控环形喷器、闸板喷器、节流管汇、压井管汇、防喷管汇的开关，及时控制钻井井口。该系统对现有井控装置的监测、操控功能进行智能化升级改造，可彻底改变目前井控装置的常规操作使用方式，不仅满足钻井井控工艺对井口装置的及时有效开关控制要求，大大降低操作工人的劳动强度和安全风险，而且减少井控装置的复杂管理和操控关联人员，可使钻井井控装置安全技术与安全操作手段提高到一个新的水平，对实现陆上钻井井口压力装备控制管理计算机化、与新型现代钻机配套化使用有着重要的作用。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型的结构示意图

图中标记：

1、节流管汇，2、压井管汇，3、远程监控室，4、司钻操控装置，5、集成液压站，6、计算机操控系统，7、液面监测装置，8、开关位置传感装置，9、防喷管汇，10、防爆电磁阀组，11、流量计，12、压力传感器，13、手动平板阀，14、手自一体平板阀，15、手自一体节流阀，16、单流阀。

具体实施方式

实施例1

参照说明书附图，本实用新型的最佳实施方式如下：

本实用新型所采用的技术方案为设计一种新型的智能化集中监控井控装置系统。该系统包括新型节流管汇1、压井管汇2、防喷管汇9、防喷器开关位置传感装置8、集成液压站5、集成液压站5与计算机操控系统6组成的远程监控室3、司钻操控装置4、循环罐液面监测装置7、防爆电磁阀组10等。

节流管汇1、压井管汇2、防喷管汇9中每条管路均设置液动、手动一体控制平板阀，即手自一体平板阀14。连接手自一体平板阀14上游端的闸阀采用手动平板阀13。节流阀设置为液动、手动一体控制节流阀，即手自一体节流阀15。连接手自一体节流阀15下游端的闸阀采用手自一体平板阀14。在现用的环形防喷器和闸板防喷器上设置开关位置传感装置8。将防喷器液压站装置与新型节流压井管汇2液压站装置技术整合为集成液压站5。集成液压站5与计算机操控系统6组成远程监控室3，同时并行设置司钻操控装置4。在钻井液循环罐上设置新型液面监测装置7，在井口设置防爆电磁阀组10。

在远程监控室3内和在司钻操控装置4上，采用计算机操作系统控制防爆电磁阀组10，由防爆电磁阀组10控制集成液压站5提供的液压油的流向，对环形防喷器和闸板防喷器以及节流管汇1、压井管汇2、防喷管汇9中的手自一体阀操控开启和关闭。远程监控室3监控上述井控装置，并可按压井施工设计控制节流压井管汇2的开关，人工或自动调节井口回压，以数据、曲线、图形等方式显示和记录管汇流量、灌浆量、循环泥浆量、储备泥浆量和允许关井套压等情况。在集成液压站5上或在防爆电磁阀组10上，可分别直接操控环形防喷器和闸板防喷器以及节流管汇1、压井管汇2、防喷管汇9中的手自一体阀操控开启和关闭。也可在手自一体阀上直接操控阀的开启和关闭。

工作流程叙述

本实用新型装置的工作流程为：将智能化集中监控井控装置系统安装于石油钻井井场。在钻井过程中，该系统可在监控室和司钻房及时发现井内溢流、井漏，人工或自动远程操控环形防喷器、闸板防喷器、节流管汇1、压井管汇2、防喷管汇9的开关，形成井控工艺技术需要的液流通道，及时控制井口，安全实施二次井控作业的目的。本系统可在监控室和司钻房的司钻操控装置4上远程监测和控制环形防喷器、闸板防喷器、节流管汇1、压井管汇2、防喷管汇9，并以数据、曲线、图形等方式显示和记载钻井液循环罐液面高度变化、管汇中流体的流量、流向，以及井控装置的工作状态、循环泥浆量、储备泥浆量和允许关井套压等各压力数据。

实施例2

本实用新型一较佳实施方式包括节流管汇1、压井管汇2、防喷管汇9、防喷器组合、防喷器的液压控制装置、节流管汇1的液压装置、液面监测装置7、防爆电磁阀组10、设置在节流管汇1、压井管汇2和防喷管汇9上的流量计11和压力传感器12，其特征在于：在所述节流管汇1、压井管汇2和防喷管汇9中设置手自一体平板阀14，在手自一体平板阀14的上游端连接有手动平板阀13，节流管汇1的节流阀为手自一体节流阀15，在手自一体节流阀15的下游端连接有手自一体平板阀14；在防喷器组合上设置有开关位置传感装置8；防喷器的液压控制装置和节流管汇1的液压装置连接形成集成液压站5；在集成液压站5上连接有计算机操控系统6；液面监测装置7设置在钻井液循环罐上；防爆电磁阀组10设置在井口上，且防爆电磁阀组10与计算机操控系统6连接；手自一体平板阀14、手自一体节流阀15、开关位置传感装置8、液面监测装置7、流量计11和压力传感器12均与所述计算机操控系统6连接。所述计算机操控系统上还连接有位于司钻房内的司钻操控装置。所述节流管汇1、压井管汇2和防喷管汇9中每条管路上均设置有手自一体平板阀14。所述的防喷器组合是指环形防喷器和闸板防喷器。所述液压站装置和计算机操控系统6组成远程监控室3。所述的司钻操控装置4、集成液压站5或防爆电磁阀组10上设置有直接开关防喷器组合、防喷管汇9、节流管汇1、压井管汇2上的手自一体阀门的按钮。所述的开关位置传感装置8即传感器。所述的司钻操控装置是指与监控室的计算机系统和操作面板并联的一个或多个控制终端。

实施例3

本实用新型另一较佳实施方式为：一种智能化集中监控井控装置系统。用于石油钻井井口控制。在节流管汇1、压井管汇2和防喷管汇9中设置手自一体平板阀14。连接手自一体平板阀14上游端的闸阀采用手动平板阀13。节流阀设置为手自一体节流阀15。连接手自一体节流阀15下游端的闸阀采用手自一体平板阀14。在现用的环形防喷器和闸板防喷器上设置开关位置传感装置8，集成液压站5与计算机操控系统6组成远程监控室3，同时并行设置司钻操控装置4。在钻井液循环罐上设置新型液面监测装置7，在井口设置防爆电磁阀组10。在监控室远程控制防爆电磁阀组10的开合，控制集成液压站5提供的液压油的流向，对环形防喷器和闸板防喷器以及节流管汇1、压井管汇2、防喷管汇9中的手自一体阀操控开启和关闭，并可按压井施工设计控制调节井口回压，实施二次井控作业。在管汇上设置流量计11和压力传感器12。远程监控室3监测显示防喷器、节流管汇1、压井管汇2、集成液压站5、防爆电磁阀组10工作状况和管汇中流体通道、流向等状况，以数据、曲线、图形等方式实时显示和记录循环罐液面高度、灌浆量、循环泥浆量、储备泥浆量和允许关井套压、井口流体流量和压力等动态技术参数。在司钻操控装置4、集成液压站5或在防爆电磁阀组上，可分别直接操控环形防喷器和闸板防喷器以及节流管汇1、压井管汇2、防喷管汇中的手自一体阀的开启和关闭。也可在手自一体阀上直接操控阀的开启和关闭。智能化集中监控井控装置系统，可由一名井控专业技术人员在远程监控室3内对整个井场的井控系统进行监测和操控。主要由节流管汇装置1、压井管汇装置2、远程监控室3、司钻操控装置4、集成液压站5、计算机操控系统6、循环罐液面监测装置7、防喷器开关位置传感装置8、防喷管汇9、防爆电磁阀组10、流量计11、压力传感器12等组成。节流管汇装置1、压井管汇装置2和防喷管汇9中每条管路均设置手自一体平板阀14。连接手自一体平板阀上游端的闸阀采用手动平板阀13。节流阀设置为手自一体节流阀15。连接手自一体节流阀15下游端的闸阀采用手自一体平板阀14。在环形防喷器和闸板防喷器上设置开关位置传感装置8。将防喷器的液压装置和节流管汇的液压站集成为统一为防喷器和手自一体阀提供开启或关闭所需高压液压油的集成液压站5。集成液压站5与计算机操控系统6组成远程监控室3，同时并行设置司钻操控装置4。在钻井液循环罐上设置新型液面监测装置7。在钻井井口设置防爆电磁阀组10。在管汇上设置流量计11和压力传感器12。在远程监控室3内对环形防喷器和闸板防喷器以及节流管汇1、压井管汇2、防喷管汇9中的手自一体平板阀14和手自一体节流阀15操控开启和关闭。远程监控室3监测显示防喷器、节流管汇1、压井管汇2防喷管汇9、集成液压站5、防爆电磁阀组10工作状况以及管汇中流体的通道和流向。远程监控室3以数据、曲线、图形等方式实时显示和记录循环罐液面高度、灌浆量、循环泥浆量、储备泥浆量和允许关井套压、井口流体流量和压力等动态技术参数。在司钻操控装置4、集成液压站5或防爆电磁阀组10上，可分别通过对应的按钮，直接开关防喷器组合、防喷器和节流管汇、压井管汇上各手自一体阀门。所述的手自一体平板阀是既可手动开关又可液压开关的平板闸阀。所述的手自一体节流阀是既可手动调节又可液压调节的节流阀。

Claims (8)

1.一种智能化集中监控井控系统，包括节流管汇、压井管汇、防喷管汇、防喷器组合、防喷器的液压控制装置、节流管汇的液压装置、液面监测装置、防爆电磁阀组、设置在节流管汇、压井管汇和防喷管汇上的流量计和压力传感器，其特征在于：在所述节流管汇、压井管汇和防喷管汇中设置手自一体平板阀，在手自一体平板阀的上游端连接有手动平板阀，节流管汇的节流阀为手自一体节流阀，在手自一体节流阀的下油端连接有手自一体平板阀；在防喷器组合上设置有开关位置传感装置；防喷器的液压控制装置和节流管汇的液压装置连接形成集成液压站；在集成液压站上连接有计算机操控系统；液面监测装置设置在钻井液循环罐上；防爆电磁阀组设置在井口上，且防爆电磁阀组与计算机操控系统连接；手自一体平板阀、手自一体节流阀、开关位置传感装置、液面监测装置、流量计和压力传感器均与所述计算机操控系统连接。

2.根据权利要求1所述的智能化集中监控井控系统，其特征在于：所述计算机操控系统上还连接有位于司钻房内的司钻操控装置。

3.根据权利要求1所述的智能化集中监控井控系统，其特征在于：所述节流管汇、压井管汇和防喷管汇中每条管路上均设置有手自一体平板阀。

4.根据权利要求1所述的智能化集中监控井控系统，其特征在于：所述的防喷器组合是指环形防喷器和闸板防喷器。

5.根据权利要求1所述的智能化集中监控井控系统，其特征在于：计算机系统和操作控制面板组成远程监控室。

6.根据权利要求3所述的智能化集中监控井控系统，其特征在于：所述的司钻操控装置、集成液压站或防爆电磁阀组上设置有直接开关防喷器组合、防喷管汇、节流管汇、压井管汇上的手自一体阀门的按钮。

7.根据权利要求1所述的智能化集中监控井控系统，其特征在于：所述的开关位置传感装置即传感器。

8.根据权利要求2所述的智能化集中监控井控系统，其特征在于：所述的司钻操控装置是指与监控室的计算机系统和操作面板并联的一个或多个控制终端。

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