[发明专利]基于图像识别的钻井用防跑浆预警系统

说明书

本发明公开了基于图像识别的钻井用防跑浆预警系统，包括井口返出管、与井口返出管连通的喇叭口、与喇叭口连通的反流槽，所述喇叭口从靠近井口返出管的一端至靠近反流槽的一端自上而下倾斜布置；还包括连接在喇叭口底端的导流板、开设在所述导流板上的开口、活动装配在所述开口内的岩屑板、用于驱动所述岩屑板升降的升降机构、位于所述岩屑板上方的图像获取装置；所述导流板位于反流槽上方，且导流板的长轴平行于喇叭口的轴线。本发明提供基于图像识别的钻井用防跑浆预警系统，以解决现有技术中对于跑浆的处理具有较大滞后性的问题，实现提前对作业现场的跑浆事故进行预警的目的。

技术领域

本发明涉及钻完井工程领域，具体涉及基于图像识别的钻井用防跑浆预警系统。

背景技术

跑浆，是指在油气开发的钻完井作业过程中，固控系统无法及时处理返出岩屑，大量岩屑堆积在振动筛或除泥器等设备处，所导致的钻完井液流失现象；跑浆现象会导致大量钻完井液的浪费造成作业成本升高、同时若返出的钻完井液含油，还会对井场周围环境造成污染。引起跑浆现象的主要原因之一在于钻遇了泥岩、泥页岩等地层，导致出井的钻完井液粘度极高、流动性较差，严重干扰了振动筛等设备对钻完井液的处理效率。

在钻完井作业过程中，需要在井口设置返出管以连通井内环空与反流槽，再通过反流槽将返出流体输送至固控系统进行处理。现有技术中对于跑浆事故均只能够采用事后处理的方式进行补救，如通过泥浆工或摄像头时刻观察振动筛房的情况，若发现出现跑浆现象，再进行降低排量、清理筛网、更换小目数筛网或降低振动筛入口流量等操作。所以，现有的跑浆处理方式始终具有较大的滞后性。

发明内容

本发明提供基于图像识别的钻井用防跑浆预警系统，以解决现有技术中对于跑浆的处理具有较大滞后性的问题，实现提前对作业现场的跑浆事故进行预警的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

基于图像识别的钻井用防跑浆预警系统，包括井口返出管、与井口返出管连通的喇叭口、与喇叭口连通的反流槽，所述喇叭口从靠近井口返出管的一端至靠近反流槽的一端自上而下倾斜布置；还包括连接在喇叭口底端的导流板、开设在所述导流板上的开口、活动装配在所述开口内的岩屑板、用于驱动所述岩屑板升降的升降机构、位于所述岩屑板上方的图像获取装置；所述导流板位于反流槽上方，且导流板的长轴平行于喇叭口的轴线。

针对现有技术中对于跑浆的处理具有较大滞后性的问题，本发明提出一种基于图像识别的钻井用防跑浆预警系统，其中井口返出管、喇叭口以及反流槽均为井场现有技术，将喇叭口设置为沿流体流动方向逐渐向下倾斜的结构，有利于快速将返出的钻完井液排出至反流槽内。本申请在喇叭口的底端设置导流板，返出流体经井口返出管进入喇叭口、从喇叭口出口端进入导流板，再沿导流板进入反流槽内。导流板上开设开口，并在开口内活动装配岩屑板，使得在升降机构的驱动下，岩屑板能够沿开口上下活动。

本申请具体工作时，井内返出流体裹挟地层岩屑经过导流板进入反流槽内，控制升降机构定时启动，在指定时间间隔下将岩屑板顶起，携带当前返出的岩屑一同被顶升，使岩屑脱离液面干扰，由上方的图像获取装置捕获此时岩屑板上的图像，后台通过图像识别技术判断此时岩屑板上的岩性；若判断岩性属于泥岩或泥页岩等容易诱发跑浆的岩性，则向钻台或中控室或泥浆工所在区域发出提示信息；否则，则不发出任何信息。

其中，对岩屑的岩性进行判断的图像识别技术，可通过目前已十分成熟的深度学习等技术实现，在此不做赘述。

本申请通过在喇叭口与反流槽的交汇处设置预警系统，可在钻完井液返出井口的第一时间就获得对裹挟岩屑的岩性判断并作出相应的预警，进而在容易诱发跑浆的返出流体抵达固控系统之前、利用返出流体在反流槽内流动的这段时间，为泥浆工争取提前预防跑浆的处理时间，可以在这段时间内提前进行降低排量、清理筛网、更换小目数筛网或降低振动筛入口流量等操作，进而减少现场跑浆风险，减轻材料损失和环境污染，从而克服现场跑浆处理的滞后性问题。