钻探系统及其井涌报警机制与方法技术方案

本发明专利技术涉及钻探系统及其井涌报警机制与方法，尤其涉及一种钻探系统，包括具有钻柱、钻头及立管的钻探组合及井涌报警机制。该机制包括钻探控制器，用于输出启动信号以启动钻探操作及用于输出中断信号以中断钻探操作；若干主侦测装置，用于在钻探操作下侦测若干与井涌相关的特征信号；重量侦测装置，用于在中断状态下侦测与井涌相关的重量信号；及处理器，用于基于该特征信号及重量信号评估是否发生井涌。本发明专利技术还涉及井涌报警方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻探系统，尤其涉及在进行油井钻探过程中对井涌（Kick）的发生进行预测的报警机制及方法。
技术介绍
从地下地层（Subsurface Formation）来寻找并开探碳氢化合物（Hydrocarbon），如石油已经进行了数十年，例如在海地钻井开采石油。通常，在钻探海上油井（Offshore Well）时，可转动的钻头（Drill Bit）设置在钻柱（Drill String）末端以从海床下钻出钻井孔。表面平台，如海面平台或钻探船通过钻柱对钻头进行控制。同时，立管（Riser，或称隔水管）设置来连接海面平台和海床上形成的井口（Wellhead）。钻柱穿过立管来导引钻头到井口处。在钻井过程中，钻柱从海面平台获得必要的能量驱动钻头转动。其间，来自设置在海面平台的流体罐的钻探流体（或者钻探泥浆，Drilling mud）通过钻柱到达钻头，然后通过设置在钻柱和立管壳体间的环形空间返回流体罐。钻探流体维持了一定的静水压力（Hydrostatic Pressure）来平衡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻探系统，包括具有钻柱、钻头及立管的钻探组合，其特征在于：该钻探系统还包括井涌报警机制，该井涌报警机制包括：钻探控制器，用于输出启动信号以启动钻探操作及用于输出中断信号以中断钻探操作；若干主侦测装置，用于在钻探操作下侦测若干与井涌相关的特征信号；重量侦测装置，用于在中断状态下侦测与井涌相关的重量信号；及处理器，用于基于该特征信号及重量信号评估是否发生井涌。

【技术特征摘要】
1.一种钻探系统，包括具有钻柱、钻头及立管的钻探组合，其特征在于：
该钻探系统还包括井涌报警机制，该井涌报警机制包括：
钻探控制器，用于输出启动信号以启动钻探操作及用于输出中断信号以中
断钻探操作；
若干主侦测装置，用于在钻探操作下侦测若干与井涌相关的特征信号；
重量侦测装置，用于在中断状态下侦测与井涌相关的重量信号；及
处理器，用于基于该特征信号及重量信号评估是否发生井涌。
2.如权利要求1所述的钻探系统，其中该处理器包括：
第一分析单元，用于分析该若干特征信号，并在至少一个特征信号不正常
时控制该钻探控制器输出该中断信号；
第二分析单元，用于分析该重量信号，并在该重量信号不正常时输出井涌
报警信号；及
第三分析单元，用于在该重量信号正常时综合分析所有的特征信号，当分
析结果为发生了井涌，则输出井涌报警信号，否则控制该钻探控制器输出该
启动信号。
3.如权利要求1所述的钻探系统，其中该处理器包括：
第一分析单元，用于分析该若干特征信号，并在至少一个特征信号不正常
时控制该钻探控制器输出该中断信号；
第二分析单元，用于分析该重量信号，并在该重量信号不正常时输出井涌
报警信号；及
第三分析单元，用于在该重量信号正常时再次侦测所述不正常的特征信
号，当该再次侦测的特征信号返回落入了正常的范围，控制该钻探控制器输
出该启动信号，否则输出井涌报警信号。
4.如权利要求1所述的钻探系统，其中该主侦测装置设置于低位海下油
管截油装置、封井装置或立管中某一个连接管处。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的钻探系统，其中该重量侦测装置侦
测的重量信号为钻柱顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶菁，梅艳，瞿鑫，刘逢苏，牛冉，刘莉，R·A·贾奇，C·E·乌尔夫，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US