钻井起钻自动灌浆系统技术方案

一种钻井起钻自动灌浆系统。主要解决现有钻井起钻灌浆不及时、溢流监测不准确的问题。其特征在于：灌注泵(1)置于盛装泥浆的灌注罐(2)内，灌注泵(1)输出管与井口泥浆伞相连通，井口泥浆伞下横向有溢流泥浆的泥浆跑道(3)，泥浆跑道(3)下有控制灌注泵(1)启停的流量感应器(4)，灌注泵(1)通过导线与防爆电控箱(5)内控制电路相连，流量感应器(4)通过导线与防爆电控箱(5)内控制电路相连，电控箱(5)内控制电路与电源相连。该钻井起钻自动灌浆系统具有起钻灌浆自动化的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油田钻井领域灌浆作业所用的系统，尤其是钻井起钻自动灌浆系统。
技术介绍
在油田钻井领域中，起钻时需要灌浆作业。现有起钻灌浆作业由人工操作，存在如下问题：一是灌浆不及时，起下钻时井场上人员少，容易出现监督不到位、管理不到位的情况，若泥浆工坐岗不到位，则难以做到及时灌浆，导致安全风险增加；二是溢流监测不准确，目前现场一般使用一种浮子式液面检测器和带刻度的标尺,需要钻井工人每隔一定时间在钻井液罐上进行人工观测、记录和对比,然后判断是否出现溢流，这种方法依赖泥浆工个人的经验和责任心，存在一定的滞后性。
技术实现思路
为了解决现有钻井起钻灌浆不及时、溢流监测不准确的问题。本技术提供一种钻井起钻自动灌浆系统。该钻井起钻自动灌浆系统具有起钻灌浆自动化的特点。本技术的技术方案是：该钻井起钻自动灌浆系统包括灌注泵及灌注罐。灌注泵置于盛装泥浆的灌注罐内，灌注泵输出管与井口泥浆伞相连通，井口泥浆伞下横向有溢流泥浆的泥浆跑道，泥浆跑道下有控制灌注泵启停的流量感应器，灌注泵通过导线与防爆电控箱内控制电路相连，流量感应器通过导线与防爆电控箱内控制电路相连，电控箱内控制电路与电源相连。上述方案中的防爆电控箱内控制电路与远程控制终端相连。本技术具有如下有益效果：该钻井起钻自动灌浆系统由于采用灌注泵置于盛装泥浆的灌注罐内，灌注泵输出管与井口泥浆伞相连通，井口泥浆伞下横向有溢流泥浆的泥浆跑道，泥浆跑道下有控制灌注泵启停的流量感应器，灌注泵通过导线与防爆电控箱内控制电路相连，流量感应器通过导线与防爆电控箱内控制电路相连，电控箱内控制电路与电源相连的优化结构。利用防爆电控箱内控制电路和流量感应器控制灌注泵，实现起钻灌浆自动化的目的。所以说该钻井起钻自动灌浆系统具有起钻灌浆自动化的特点。附图说明：附图1是本技术的结构示意图。图中1-灌注泵，2-灌注罐，3-泥浆跑道，4-流量感应器，5-电控箱。具体实施方式：下面结合附图对本技术作进一步说明：由图1所示，该钻井起钻自动灌浆系统包括灌注泵1及灌注罐2。灌注泵1置于盛装泥浆的灌注罐2内，灌注泵1输出管与井口泥浆伞相连通，井口泥浆伞下横向有溢流泥浆的泥浆跑道3，泥浆跑道3下有控制灌注泵1启停的流量感应器4，灌注泵1通过导线与防爆电控箱5内控制电路相连，流量感应器4通过导线与防爆电控箱5内控制电路相连，电控箱5内控制电路与电源相连，防爆电控箱5内控制电路与远程控制终端相连。井队电源通过电缆为该钻井起钻自动灌浆系统防爆电控箱内控制电路提供电源，防爆电控箱内控制电路通过电缆为灌注泵1提供动力，灌注泵将灌注罐2中的钻井液抽取出，经灌注管线注入到井筒中，灌满后井筒中返出的过量钻井液经泥浆跑道流出，流量感应器4监测到泥浆跑道内有钻井液流动后发送信号给防爆电控箱内控制电路，从而维持防爆电控箱内的自动灌浆程序自动运行，自主控制灌注泵1的启停，防爆电控箱内控制电路将自动灌浆的实时信息通过信号线传送给远程控制终端，操作人员通过程控制终端控制自动灌浆系统的运转及参数设定，并通过控制线将控制指令传达给防爆电控箱内控制电路。该钻井起钻自动灌浆系统在起钻之前，首先由泥浆工或司钻根据现场实际情况在远程控制终端上设定自动灌浆间隔时间以及溢流报警响应时间，之后通过远程控制终端启动自动灌浆系统，通过防爆电控箱5内置的PLC运行程序，自动进行判断和反馈处理，满足灌浆需求。常规条件下流量感应器4起到流量开关的作用，当井口监测到溢流时，流量感应器4发送报警信号，报警信号由远程控制终端显示，为施工人员提供参考。起钻完成后，由泥浆工或司钻通过远程控制终端关停自动灌浆系统。另外，泥浆工或司钻可以直接通过远程控制终端控制灌注泵单独启停。该钻井起钻自动灌浆系统自动灌浆程序的开发，编制了简洁合理、运行可靠的自动灌浆控制程序。通过对自动灌浆重新启动触发方式的优化，实现了时间点触发与旋钮触发的并联；设计增加自动灌浆间隔时间内的溢流报警冗余时间，减少了误报警；将灌浆间隔时间和溢流响应时间设计成可覆盖的形式，方便在现场条件下灵活更改；通过设计手动灌浆独立的控制回路，实现手动灌浆与自动灌浆的相对独立。采集监测及控制技术，优选了反应灵敏、适应性强的热导式流量开关作为流量感应器，大幅提高了对井口返出的监测水平。编制的控制界面可操作性强，方便了现场操作。该钻井起钻自动灌浆系统在达深21井实验完成了15井次的自动灌浆现场试验，自动灌浆累计运行153.7h，系统累计待机1559h，自动灌浆成功率达到100%，实现对模拟溢流的准确报警，手动灌浆操作可靠，直至本口井完钻才结束现场试验。试验结果表明该系统满足现场施工要求，具备了推广应用的条件。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井起钻自动灌浆系统，包括灌注泵(1)及灌注罐(2)，其特征在于：灌注泵(1)置于盛装泥浆的灌注罐(2)内，灌注泵(1)输出管与井口泥浆伞相连通，井口泥浆伞下横向有溢流泥浆的泥浆跑道(3)，泥浆跑道(3)下有控制灌注泵(1)启停的流量感应器(4)，灌注泵(1)通过导线与防爆电控箱(5)内控制电路相连，流量感应器(4)通过导线与防爆电控箱(5)内控制电路相连，电控箱(5)内控制电路与电源相连。

【技术特征摘要】
1.一种钻井起钻自动灌浆系统，包括灌注泵(1)及灌注罐(2)，其特征在于：灌注泵(1)置于盛装泥浆的灌注罐(2)内，灌注泵(1)输出管与井口泥浆伞相连通，井口泥浆伞下横向有溢流泥浆的泥浆跑道(3)，泥浆跑道(3)下有控制灌注泵(1)启停的流量感应器(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦金永，马晓伟，王振雷，高翔，郑璐，贾丽，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，大庆石油管理局，
类型：新型
国别省市：北京;11