[实用新型]一种智能压井系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压井系统，尤其涉及一种用于准确、及时、智能控制的压井系统，属于油气井压力控制和油气田钻井工程技术领域。

背景技术

近年来，随着对石油天然气勘探开发力度的加大，各种复杂地区钻井日益增多，也必然导致钻遇高压油气的机会增加。井控规定，在钻遇高压油气时，必须开展压井处理，避免地层油气大量涌出井口，防止地面设备损毁、作业人员受到伤亡。

目前的压井处理常采用人工控制的方式，这种控制方式存在一定的弊端。尤其，在溢流量较大、关井后井口套压过高时，就存在较大的井控设备风险，此时进行人工控制压井，技术人员必须具备清醒的头脑和较强的心理素质，若技术人员心理素质较差，在进行压井处理时，就容易出现多种技术上的失误。例如：

(1)关井求压不准确，导致压井液密度设计差异较大。不同类型的储层，关井求压的时间有一定的差异，如低渗透储层，要求关井时间较长；高渗透性储层，关井时间则较少，技术人员必须根据实际情况进行准确分析和判断。

(2)若设计压井液密度不合理，易出现压漏地层和多次反复的压井。据调研，目前压井液设计不合理导致压漏地层的例子不在少数，每年损失的钻井液量不计其数，同时，多次反复的压井耗费井队大量的人力和物力，也是钻井成本增加的一个重要因素。

(3)循环排气时套压越控越高，井控风险倍增。在循环排气时，若技术人员对控压不熟悉，不清楚井内气体的状态，容易出现套压高时就控高，低时就控低的错误，使井内气体不能及时、有效的排除。

实用新型内容

为了解决上述问题中的不足之处，本实用新型提供了一种智能压井系统。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种智能压井系统，它由压井数据采集与监控系统、压井设计与分析系统模块和循环排气自动控制系统组成；

压井数据采集与监控系统由上位工控监测机构、自动节流系统监控机构和井口监控模块组成；

上位工控监测机构由工控机、网络通信接口组成，工控机采集端口与综合录井系统局域网连接，工控机监控端口通过网络通信接口与自动节流系统监控机构和井口监控模块连接；

自动节流系统监控机构由传感器、入口流量计、出口流量计、节流阀调节控制器和本地数据采集与控制器构成；所述入口流量计、出口流量计和传感器由数据线和本地数据采集与控制器连接。

传感器由压力传感器、温度传感器和阀位传感器组成；

压力传感器装在节流阀进口端，出口流量计安装在节流管汇出口端，阀位传感器安装在节流阀内。

井口监控模块由摄像头、气体监测仪、数据线组成；摄像头和气体监测仪安装在井口附近，并通过数据线连接至工控机监控端口。

循环排气自动控制系统由自动节流阀、自动控制机构和操作平台组成；自动节流阀安装在井队节流管汇入口；自动控制机构由现场工控机、控制器和驱动器构成；操作平台安装在钻台楼梯口与风动绞车间。

本实用新型基于自动化理念，在不太改变现有钻井设备和技术人员操作习惯的前提下，通过实时数据分析与处理，准确获取地层压力系数，再按照压井系统设计压井液密度，并自动控制循环排气时套压，使整个压井安全顺利的实施，使钻井过程更加安全。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的组成框图。

图2是本实用新型的操作流程图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型由压井数据采集与监控系统、压井设计与分析系统模块、循环排气自动控制系统组成。

1、压井数据采集与监控系统包括上位工控监测机构、自动节流系统监控机构、井口监控模块。

(1)上位工控监测机构由工控机、网络通信接口(路由器、网线、接口)组成，工控机采集端口与综合录井系统(或钻机数据采集系统)局域网连接，工控机监控端口通过网络通信接口与自动节流系统监控机构和井口监控模块连接。

(2)自动节流系统监控机构由传感器(压力传感器、温度传感器和阀位传感器)、入口流量计、出口流量计、节流阀调节控制器、本地数据采集与控制器构成。入口流量计、出口流量计和传感器由数据线与本地数据采集与控制器连接；压力传感器装在节流阀进口端，出口流量计安装在节流管汇出口端，阀位传感器安装在节流阀内；

(3)井口监控模块由摄像头、气体监测仪、数据线组成。摄像头和气体监测仪安装在井口附近，并通过数据线连接至工控机监控端口，用于实时监控井口情况。

2、压井设计与分析系统模块模块