logo好方法网

一种钻井井控设备的无线集中控制系统


技术摘要:
本发明公开了一种钻井井控设备的无线集中控制系统,该系统包括:第一数据采集装置用于采集钻井泵泵冲、钻井液密度及循环罐体积;第二数据采集装置用于采集套压、立压、出口流量、入口流量及气体含量;第三数据采集装置用于采集气源压力、汇流管压力、环形压力、储能器  全部
背景技术:
石油钻井井喷事故是钻井行业中最严重的恶性事故,对当地人员、社会、经济、环 境造成严重的损害。井喷发生原因很多,从源头很难彻底解决,那么井控系统的预警与控制 就是井喷失控之前的最后一道防线。应对井喷要早发现早控制,控制井喷就是和时间在赛 跑,晚一秒可能就会造成严重后果,所以井控控制系统必须具有精准预判、及早预警告知、 操作便捷、关井迅速、安全可靠等特点。 但是,目前现有的钻井平台井控控制系统使用司钻控制台和辅助控制台,通过控 制远程液压控制台间接控制防喷器和液动平板阀的开关,会存在以下不足: 1、发生井喷时,位于钻台上的司钻控制台和节流控制台无法进行操作。 2、发生溢流井涌进行关井时,需要多岗位协同操作,易出现配合不当,易发生误操 作。 3、司钻控制台、辅助控制台和节流控制台拆、装麻烦,气缆易接错,调试费时间,增 加井队技术人员工作强度,影响施工进度; 4、控制气缆拆卸频繁,易损坏,气缆头面板易碰坏,易造成串气,导致操作事故;节 流控制台气管线频繁拆装,经常损坏。 5、井场环境恶劣,气缆易破损、易堵塞,导致司钻控制台和辅助控制台失去部分控 制功能; 6、司钻控制台、辅助控制台和节流控制台维修保养成本较高,现场检修保养费时 费力。 7、不具备分析、判断、预警溢流、井涌和井漏的功能。 8、终端计算机或显示器显示立压、套压、入口/出口流量、密度等参数,值班人员必 须一直死盯着显示器,观察各种参数的变化,才能发现异常情况,非常不方便,很难及时发 现风险端倪。 9、有线终端监测系统信号线多,拆、装不方便,连接接口易松动,信号线易损坏,检 修排查困难,影响安全生产。 综上来看,亟需一种可以克服上述问题的钻井井控系统。
技术实现要素:
为解决上述问题,本发明提出了一种钻井井控设备的无线集中控制系统,可以通 过终端控制面板或遥控器无线远程直接控制远程液压控制台和节流管汇节流阀,实现防喷 器和井控闸门的开关,不再需要司钻控制台、辅助控制台和节流控制台。该系统可以安全、 可靠、快速实现防喷器的开关操作,并使用物联网技术全方位进行数据采集,并进行计算、 5 CN 111577240 A 说 明 书 2/9 页 分析和判断,精准预警溢流、井涌和井漏。 在本发明一实施例中,提出了一种钻井井控设备的无线集中控制系统,该系统包 括:第一数据采集装置、第二数据采集装置、第三数据采集装置、第一节点、第二节点、遥控 器、网关、节流阀智能控制模块、节流阀、智能控制模块、防喷器组及液动平板阀;其中, 所述第一数据采集装置连接所述第一节点,用于采集第一数据,包括钻井泵泵冲、 钻井液密度及循环罐体积,并通过所述第一节点发送至所述网关; 所述第二数据采集装置连接所述第二节点,用于采集第二数据,包括套压、立压、 出口流量、入口流量及气体含量,并通过所述第二节点发送至所述网关; 所述第三数据采集装置设置在远程液压控制台,用于采集第三数据,包括气源压 力、汇流管压力、环形压力、储能器压力、氮气瓶压力及油箱液面; 所述智能控制模块设置在所述远程液压控制台,连接所述网关、所述防喷器组及 液动平板阀,用于接收所述第三数据采集装置采集到的所述第三数据,将所述第三数据发 送至所述网关,通过所述网关接收第一数据、第二数据及所述遥控器发出的控制指令,根据 所述控制指令控制防喷器组及液动平板阀,并在所述第一数据、第二数据及第三数据中的 数据出现超出预设阈值范围时发出告警; 所述遥控器,与网关通信连接,用于接收所述第一数据、第二数据及第三数据并进 行显示,在所述第一数据、第二数据及第三数据中的数据出现超出预设阈值范围时发出告 警,并接收工作人员输入的控制指令,将所述控制指令通过所述网关发送至所述智能控制 模块及所述节流阀智能控制模块进行钻井井控设备的控制; 所述节流阀智能控制模块,连接所述第二节点及所述节流阀,用于通过所述第二 节点接收所述控制指令,根据所述控制指令控制所述节流阀的开度。 本发明提出的钻井井控设备的无线集中控制系统相较于现有技术,至少存在以下 优点: 1、通过遥控器可直接控制井控设备,操作方便,控制手段安全、可靠,出现溢流、井 涌时可实现迅速关井,实现集中一体控制。 2、一键实现软关井模式,避免了多人协同关井带来的不便和风险。 3、遥控器的特殊设计,避免误碰操作的发生;遥控器可以随身携带,随时随地可以 通过显示器观测各种数据参数,当参数出现异常时,系统会报警告知;遥控器具有语音加震 动报警功能,当井下出现异常情况时,系统会迅速对各类采集到的参数进行计算、分析、判 断,第一时间发出精准预警告知。 4、当带压打开防喷器时会有安全报警告知,防止发生安全事故;关闭剪切闸板时 会有防误操作提醒告知,避免发生误操作。 5、钻井平台不再需要辅助控制台、司钻控制台和节流控制台去控制井控设备,为 井队节约生产成本和设备维修保养成本,降低职工劳动强度,提高生产效率。 6、智能监控远程液压控制台各压力参数,自动调节各压力参数至标准要求值,实 现安全生产。 7、随时随地可以观测到所有的监测数据,系统对采集到的数据能够进行计算、分 析和判断,精准预警溢流、井涌和井漏。 8、在原有的设备上进行改造,成本低,施工周期短,不影响钻井平台正常施工。 6 CN 111577240 A 说 明 书 3/9 页 附图说明 图1是本发明一实施例的钻井井控设备的无线集中控制系统架构示意图。 图2是本发明一具体实施例的钻井井控设备的无线集中控制系统架构示意图。
分享到:
收藏