CN210738549U - 一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统，包括：泵冲传感器、出口流量计、立管压力传感器、钻时传感器、钻压传感器、钻盘转速传感器、PLC、配电箱、控制撬箱体、工控机和显示报警模块；其中，所述PLC和所述配电箱均位于控制撬箱体内部；所述PLC与所述配电箱相连；所述泵冲传感器、所述出口流量计、所述立管压力传感器、所述钻时传感器、所述钻压传感器和所述钻盘转速传感器分别与所述PLC相连，所述PLC与所述工控机相连，所述工控机连接有所述显示报警模块。本实用新型提供的溢流漏失监测报警系统能够实时地、精准地发现溢流或漏失，为安全、快速地钻完井提供技术保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油天然气钻完井生产技术领域，更具体的说是涉及一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统。
背景技术
井控技术的研究与应用力度已经成为钻井行业所面临的共同命题。钻井过程中发生溢流在所难免，在石油天然气钻完井生产过程中，溢流漏失监测报警的及时性和精准性直接影响安全生产、钻完井时效、环境保护、人员伤害以及设施设备损失，是实现安全生产的前提保障。
目前溢流漏失的监测方法是：通过在泥浆罐安装液位传感器对各个泥浆池里的泥浆体积的测量来对溢流与漏失进行监测，这种方法由于泥浆罐的罐面积大、罐内搅拌液面不稳、存在气泡、井口到泥浆罐管道内容积、加料、放液、倒灌等因素容易造成监测延迟和不准确。
因此，如何提供一种监测准确的溢流漏失监测报警系统是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统，能够准确的发现溢流和漏失，为安全、快速地钻完井作业提供技术保障。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统，包括：泵冲传感器、出口流量计、立管压力传感器、钻时传感器、钻压传感器、钻盘转速传感器、PLC、配电箱、控制撬箱体、工控机和显示报警模块；其中，所述PLC和所述配电箱均位于控制撬箱体内部；所述PLC与所述配电箱相连；
所述泵冲传感器、所述出口流量计、所述立管压力传感器、所述钻时传感器、所述钻压传感器和所述钻盘转速传感器分别与所述PLC相连，所述PLC与所述工控机相连，所述工控机连接有所述显示报警模块；
所述泵冲传感器采集泵冲，并发送至所述PLC；
所述出口流量计采集出口流量，并发送至所述PLC；
所述立管压力传感器采集立管压力，并发送至所述PLC；
所述钻时传感器采集钻时数据，并发送至所述PLC；
所述钻压传感器采集钻压数据，并发送至所述PLC；
所述钻盘转速传感器采集钻盘转速，并发送至所述PLC；
所述PLC基于泵冲和缸套尺寸计算进口流量，并将所述进口流量、所述出口流量、所述立管压力、所述钻时数据、所述钻压数据和所述钻盘转速发送至所述工控机；
所述工控机基于进口流量、出口流量、立管压力、钻压、钻时和钻盘转速以及预先输入报警参数判断是否预示或已经发生溢流或漏失，并将生成的报警信息发送至所述显示报警模块；
所述显示报警模块用于对进口流量、出口流量、立管压力、钻压、钻时和钻盘转速、预报警参数、报警参数进行显示，并基于报警信息进行报警。
优选的，所述控制撬箱体四个顶角处均固定有吊角。
优选的，所述工控机上集成有数据输入模块，数据输入模块用于供用户输入报警参数。
优选的，还包括：节流管汇和液面监测设备；所述节流管汇和所述液面监测设备均安装在所述控制撬箱体内部；所述液面监测设备和所述节流管汇均与所述PLC相连；
所述节流管汇一端穿过所述控制撬箱体接入高压管，另一端穿过所述控制撬箱体与低压管相连。
优选的，所述控制撬箱体一侧开设有低压孔，另一侧开设有高压孔；所述节流管汇一端穿过所述高压孔与高压管相连，另一端穿过所述低压孔与低压管相连。
优选的，所述节流管汇包括：墩子一、墩子二、墩子三和墩子四；
所述墩子一和所述墩子二通过阀三相连，所述墩子二依次经过所述出口流量计和过流管与所述墩子三相连；所述墩子三通过阀二与所述墩子四相连；所述墩子四和所述墩子一通过阀一相连；
所述墩子一还与所述高压管相连，所述墩子四还与所述低压管相连。
优选的，所述控制撬箱体顶部通过支架安装有太阳能板，所述太阳能板通过防爆箱安装在所述支架上；所述太阳能板与蓄电池相连；其中，所述蓄电池安装在所述控制撬箱体内，并与所述配电箱相连。
优选的，所述支架包括：工字形底架，所述工字形底架上安装有长方形框架，所述长方形框架的顶部均匀安装有多个三角形固定架，所述太阳能板通过所述防爆箱安装在所述固定架上的两腰上。
优选的，所述控制撬箱体顶部还安装有无线发射装置和报警器，所述无线发射装置和所述报警器均与所述PLC相连。
优选的，所述控制撬箱体外侧安装有爬梯。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统，当出口流量大于进口流量一定程度时，说明发生了溢流；当出口流量小于进口流量一定程度时，说明发生了漏失；当立管压力、钻压、钻时和钻盘转速发生突变时，预示着很有可能发生溢流或者漏失。
本实用新型提供的溢流漏失监测报警系统能够实时地、精准地发现溢流或漏失，为安全、快速地钻完井提供技术保障。
此外，本实用新型提供的技术方案将PLC、配电箱、监测所需管汇和设备集成在一起，起到保护作用，同时方便运输、搬运及现场摆放和使用。节流撬内部还安装有液面监测设备，当发生漏失时，可以用该设备实现液面监测。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的带有控制撬的溢流漏失监测报警系统的结构示意图；
图2为本实用新型提供的吊角的示意图；
图3为本实用新型提供的控制撬箱体的结构示意图一；
图4为本实用新型提供的控制撬箱体的结构示意图二；
图5为本实用新型提供的节流管汇结构示意图一；
图6为本实用新型提供的节流管汇结构示意图二；
图7为本实用新型提供的支架结构示意图一；
图8为本实用新型提供的支架结构示意图二；
图9为本实用新型提供的控制撬箱体的结构示意图三。
在图1～图9中：
1、泵冲传感器，2、出口流量计，3、立管压力传感器，4、钻时传感器，5、钻压传感器，6、钻盘转速传感器，7、PLC，8、配电箱，9、控制撬箱体，10、工控机，11、显示报警模块，12、吊角，13、节流管汇，14、液面监测设备，15、低压孔，16、高压孔，17、墩子一，18、墩子二，19、墩子三，20、墩子四，21、阀三，22、过流管，23、阀二，24、阀一，26、太阳能板，27、蓄电池，28、工字形底架，29、长方形框架，30、固定架，31、爬梯，32、百叶窗。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见附图1，本实用新型实施例公开了一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统，包括：泵冲传感器1、出口流量计2、立管压力传感器3、钻时传感器4、钻压传感器5、钻盘转速传感器6、PLC7、配电箱8、控制撬箱体9、工控机10和显示报警模块11；其中，PLC7和配电箱8均位于控制撬箱体9内部；PLC7与配电箱8相连；
泵冲传感器1、出口流量计2、立管压力传感器3、钻时传感器4、钻压传感器5和钻盘转速传感器6分别与PLC7相连，PLC7与工控机10相连，工控机10连接有显示报警模块11；
泵冲传感器1采集泵冲，并发送至PLC7；
出口流量计2采集出口流量，并发送至PLC7；
立管压力传感器3采集立管压力，并发送至PLC7；
钻时传感器4采集钻时数据，并发送至PLC7；
钻压传感器5采集钻压数据，并发送至PLC7；
钻盘转速传感器6采集钻盘转速，并发送至PLC7；
PLC7基于泵冲和缸套尺寸计算进口流量，并将进口流量、出口流量、立管压力、钻时数据、钻压数据和钻盘转速发送至工控机10；
工控机10基于进口流量、出口流量、立管压力、钻压、钻时和钻盘转速以及预先输入报警参数判断是否预示或已经发生溢流或漏失，并将生成的报警信息发送至显示报警模块11；
显示报警模块11用于对进口流量、出口流量、立管压力、钻压、钻时和钻盘转速、预报警参数、报警参数进行显示，并基于报警信息进行报警。
当出口流量大于进口流量一定程度(即差值超过报警参数)时，说明发生了溢流；当出口流量小于进口流量一定范围时，说明发生了漏失。当立管压力、钻压、钻时和钻盘转速发生突变时，预示着很有可能发生溢流或者漏失。本实用新型提供的技术方案能够实时地、精准地发现溢流或漏失，为安全、快速地钻完井提供技术保障。
本实用新型提供的监测报警系统不仅能够对已经发生的漏失和溢流进行报警，还可以对可能发生溢流或者漏失的情况发出预警，能够引起相关作业人员的重视，提前采取措施，防止产生重大损失。
使用该溢流漏失监测报警系统可以实现无滞后的、精确的发现钻完井过程中的溢流或漏失的准确测量与报警，降低井控风险、储层污染和非生产时间，从而提高钻井效率，节约钻井周期。
此外，这里需要说明的是，本实用新型中涉及是否达到预警或者报警参数的判断只是简单的数值比较。
为了进一步优化上述技术方案，控制撬箱体9四个顶角处均固定有吊角12。
控制撬箱体9所有外墙采用波纹钢板制成，底板采用花纹钢板制成，四角采用集装箱用吊角12，最大起重量大于等于30吨。
为了进一步优化上述技术方案，工控机10上集成有数据输入模块，数据输入模块用于供用户输入报警参数。
在具体实现时，可以将进口流量、出口流量、立管压力、钻压、钻时和钻盘转速以及报警参数存储在工控机10的数据库中。
为了进一步优化上述技术方案，还包括：节流管汇13和液面监测设备14；节流管汇13和液面监测设备14均安装在控制撬箱体9内部；液面监测设备14和节流管汇13均与PLC7相连；
节流管汇13一端穿过控制撬箱体9接入高压管，另一端穿过控制撬箱体9与低压管相连。
本实用新型提供的技术方案通过箱体将监测所需管汇、设备集成在一起，起到保护作用，同时方便运输、搬运及现场摆放和使用。控制撬内部安装有液面监测设备14，当发生漏失时，用该设备进行液面监测。
液面监测设备14用于监测液面位置，当发生漏失失返时，可以根据液面监测设备14采集的数据来了解漏失情况。
箱体外形尺寸可以根据实际需求进行设计，例如可以设计成2684*2300*2704mm大小。
为了进一步优化上述技术方案，控制撬箱体9一侧开设有低压孔15，另一侧开设有高压孔16；节流管汇13一端穿过高压孔16与高压管相连，另一端穿过低压孔15与低压管相连。
为了进一步优化上述技术方案，节流管汇13包括：墩子一17、墩子二18、墩子三19和墩子四20；
墩子一17和墩子二18通过阀三21相连，墩子二18依次经过出口流量计2和过流管22与墩子三19相连；墩子三19通过阀二23与墩子四20相连；墩子四20和墩子一17通过阀一24相连；
墩子一17还与高压管相连，墩子四20还与低压管相连。
流体经高压进口进入后，当不需要测流量时，阀一24打开，阀二23和阀三21关闭，流体的流向是：高压进口——墩子一17——阀一24——墩子四20——低压出口。需要测流量时，阀一24关闭，阀二23和阀三21打开，则流体流向是：高压进口——墩子一17——阀三21——墩子二18——出口流量计2——墩子三19——阀二23——墩子四20——低压出口。外接管汇由右侧高压端口进入，再从左侧低压端口流出。
为了进一步优化上述技术方案，控制撬箱体9顶部通过支架安装有太阳能板26，太阳能板26通过防爆箱安装在支架上；太阳能板26与蓄电池27相连；其中，蓄电池27安装在控制撬箱体9内，并与配电箱8相连。
为了进一步优化上述技术方案，支架包括：工字形底架28，工字形底架28上安装有长方形框架29，长方形框架29的顶部均匀安装有多个三角形固定架30，太阳能板26通过防爆箱安装在固定架30上的两腰上。
在具体实现时，太阳能板26可以通过防爆箱固定在支架上，防爆箱通过螺栓固定在控制撬上，实现可拆卸连接，方便更换和维修。系统工作时，可以通过配电箱8手动选择是采用现场电源供电，还是采用蓄电池27进行供电。太阳能板26固定在三角形固定架30的两腰上，两块太阳能板26从不同的角度接收太阳能，能够最大限度的接收太阳能，从而最大限度的储蓄电能。
在具体实现时，可以将支架设计成高300mm，宽2200mm和长2500mm大小。支架通过螺栓固定到箱体顶部，太阳能板26通过螺栓和防爆箱与支架固定。
为了进一步优化上述技术方案，控制撬箱体9顶部还安装有无线发射装置和报警器，无线发射装置和报警器均与PLC7相连。
PLC7采集到的数据可以通过有线、无线发射装置传送出去，以便后台接收到并进行处理和决策；采用无线方式对于作业现场来说更加方便。
当监测到的数据超过阈值时，发出报警，方便现场作业人员听到，及时采取相应的措施。
为了进一步优化上述技术方案，控制撬箱体9外侧安装有爬梯31，方便工作人员爬到撬顶部进行检修和作业。
为了进一步优化上述技术方案，控制撬箱体9两侧还开设有百叶窗32，方便通风。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统，其特征在于，包括：泵冲传感器、出口流量计、立管压力传感器、钻时传感器、钻压传感器、钻盘转速传感器、PLC、配电箱、控制撬箱体、工控机和显示报警模块；其中，所述PLC和所述配电箱均位于控制撬箱体内部；所述PLC与所述配电箱相连；
所述泵冲传感器、所述出口流量计、所述立管压力传感器、所述钻时传感器、所述钻压传感器和所述钻盘转速传感器分别与所述PLC相连，所述PLC与所述工控机相连，所述工控机连接有所述显示报警模块；
所述泵冲传感器采集泵冲，并发送至所述PLC；
所述出口流量计采集出口流量，并发送至所述PLC；
所述立管压力传感器采集立管压力，并发送至所述PLC；
所述钻时传感器采集钻时数据，并发送至所述PLC；
所述钻压传感器采集钻压数据，并发送至所述PLC；
所述钻盘转速传感器采集钻盘转速，并发送至所述PLC；
所述PLC基于泵冲和缸套尺寸计算进口流量，并将所述进口流量、所述出口流量、所述立管压力、所述钻时数据、所述钻压数据和所述钻盘转速发送至所述工控机；
所述工控机基于进口流量、出口流量、立管压力、钻压、钻时和钻盘转速以及预先输入报警参数判断是否预示或已经发生溢流或漏失，并将生成的报警信息发送至所述显示报警模块；
所述显示报警模块用于对进口流量、出口流量、立管压力、钻压、钻时和钻盘转速、预报警参数、报警参数进行显示，并基于报警信息进行报警。
2.根据权利要求1所述的一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统，其特征在于，所述控制撬箱体四个顶角处均固定有吊角。
3.根据权利要求1所述的一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统，其特征在于，所述工控机上集成有数据输入模块，数据输入模块用于供用户输入报警参数。
4.根据权利要求1所述的一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统，其特征在于，还包括：节流管汇和液面监测设备；所述节流管汇和所述液面监测设备均安装在所述控制撬箱体内部；所述液面监测设备和所述节流管汇均与所述PLC相连；
所述节流管汇一端穿过所述控制撬箱体接入高压管，另一端穿过所述控制撬箱体与低压管相连。
5.根据权利要求4所述的一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统，其特征在于，所述控制撬箱体一侧开设有低压孔，另一侧开设有高压孔；所述节流管汇一端穿过所述高压孔与高压管相连，另一端穿过所述低压孔与低压管相连。
6.根据权利要求4或5所述的一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统，其特征在于，所述节流管汇包括：墩子一、墩子二、墩子三和墩子四；
所述墩子一和所述墩子二通过阀三相连，所述墩子二依次经过所述出口流量计和过流管与所述墩子三相连；所述墩子三通过阀二与所述墩子四相连；所述墩子四和所述墩子一通过阀一相连；
所述墩子一还与所述高压管相连，所述墩子四还与所述低压管相连。
7.根据权利要求1所述的一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统，其特征在于，所述控制撬箱体顶部通过支架安装有太阳能板，所述太阳能板通过防爆箱安装在所述支架上；所述太阳能板与蓄电池相连；其中，所述蓄电池安装在所述控制撬箱体内，并与所述配电箱相连。
8.根据权利要求7所述的一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统，其特征在于，所述支架包括：工字形底架，所述工字形底架上安装有长方形框架，所述长方形框架的顶部均匀安装有多个三角形固定架，所述太阳能板通过所述防爆箱安装在所述固定架上的两腰上。
9.根据权利要求1所述的一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统，其特征在于，所述控制撬箱体顶部还安装有无线发射装置和报警器，所述无线发射装置和所述报警器均与所述PLC相连。
10.根据权利要求1～5或7～9任意一项所述的一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统，其特征在于，所述控制撬箱体外侧安装有爬梯。
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| CN110485991A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-22 | 新疆格瑞迪斯石油技术股份有限公司 | 一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统 |
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2019
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Cited By (2)
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| CN110485991A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-22 | 新疆格瑞迪斯石油技术股份有限公司 | 一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统 |
| CN110485991B (zh) * | 2019-09-05 | 2024-04-19 | 新疆格瑞迪斯石油技术股份有限公司 | 一种带有控制撬的溢流漏失监测报警系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Overflow leakage monitoring and alarm system with control skid Effective date of registration: 20220325 Granted publication date: 20200612 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Bayingolin branch Pledgor: XINJIANG GRAND OILFIELD TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022650000012 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230320 Granted publication date: 20200612 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Bayingolin branch Pledgor: XINJIANG GRAND OILFIELD TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022650000012 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: An overflow leakage monitoring and alarm system with a control skid Effective date of registration: 20230322 Granted publication date: 20200612 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Bayingolin branch Pledgor: XINJIANG GRAND OILFIELD TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980035709 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20200612 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Bayingolin branch Pledgor: XINJIANG GRAND OILFIELD TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980035709 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |