一种油/气井抽汲井口保护系统及保护方法技术方案

本发明专利技术公开了一种油/气井抽汲井口保护系统及保护方法，根据井口保护系统实时提供的深度、张力、零位三种参数来综合判定井下仪器在井口的位置及状态，对绞车进行制动，防止钢缆带动井下仪器高速冲击防喷井口；若保护系统中的参数出现误差或者监测装置发生故障，通过安装于井口的保护装置，对绞车进行制动，防止钢缆带动井下仪器高速冲击防喷井口；保护装置对井下仪器起到缓冲保护的作用，根据张力的参数来判定仪器在井口的位置及状态启动防顶缓冲保护运行控制，从而起到了多重保护的作用；有效防止上顶下砸的事故发生。效防止上顶下砸的事故发生。效防止上顶下砸的事故发生。

【技术实现步骤摘要】
一种油/气井抽汲井口保护系统及保护方法


[0001]本专利技术属于油、气田井下作业
，具体涉及一种油/气井抽汲井口保护系统及保护方法。

技术介绍

[0002]在石油开采过程中，抽汲排液或抽汲诱喷是油/气井常用的基本工艺技术，在各大油气田得到广泛的应用；其中抽汲作业是一个重要环节。目前抽汲作业主要是通过手动操作和手动制动(停止滚筒运行进行刹车制动)来实现井下仪器的上提和下放工作。
[0003]然而在抽汲作业过程中，任然存在以下问题：
[0004]抽汲作业主要依靠操作人员自身的操作经验来判断操作；工作时间长，劳动强度大，工作人员需要始终在高度集中注意力的情况下进行操作，若操作人员工作疏忽，井下仪器(例如，抽子)已起升到井口，而未采取制动手段进行刹车，导致钢缆带动井下仪器高速冲击防喷井口，与天滑轮发生碰撞，受阻后掉落到井台上，引起上顶下砸的事故发生，轻者导致电缆断裂或仪器受损，重者会导致人员伤亡的重大事故。
[0005]另外，若操作人员反映不及时，过早刹车会使抽子内的积液排不完，影响抽汲效率；过晚刹车会则会导致井下仪器碰撞防喷井口，导致防喷井口或者仪器损伤；因此，存在严重的安全隐患，且操作人员的劳动强度大，生产效率低下。

技术实现思路

[0006]针对上述缺陷或不足，本专利技术的目的在于提供一种油/气井抽汲井口保护系统及保护方法。
[0007]为达到以上目的，本专利技术的技术方案为：
[0008]一种油/气井抽汲井口保护方法，包括以下步骤：
[0009]步骤一，控制井下仪器匀速上升，并实时获取第一信息、第二信息；且当，所述第一信息减小，所述第二信息递减，直到第一信息减小至预设数值范围内时，转至步骤二；
[0010]步骤二，控制井下仪器减速至预设速度，恒速上升，并实时获取第三信息；且当，所述第二信息骤减后，以恒定值递减，所述第一信息为零值，随获取到第三信息进行验证，转至步骤四；所述第一信息未取得零值，获取到第三信息进行验证及校准，转至步骤四；
[0011]所述第二信息骤减后，以恒定值递减，第一信息为零值，未获取到第三信息，转至步骤四；
[0012]所述第二信息缓增，所述第一信息未取得零值，未获取到第三信息，转至步骤三；
[0013]步骤三，井口防顶缓冲保护启动，且当，所述第二信息增加至预设极限值时报警，同时转至步骤四；
[0014]步骤四，当获取到第三信息，解除绞车动力并刹车,井下仪器暂停，第一信息为零值时，直接转至步骤五，第一信息未取得零值时，调整第一信息归零后，转至步骤五；当未获取到第三信息，解除绞车动力并刹车,井下仪器暂停，等待人工处理；
[0015]步骤五，控制井下仪器下放到预设深度，重新上提转至步骤一。
[0016]在步骤四中，当获取到第三信息，第一信息未取得零值时，若第一信息误差大于预设值，则解除绞车动力并刹车,井下仪器暂停，等待人工处理。
[0017]在步骤一中，所述第一信息为提升井下仪器距离井口预设位置的深度数值，所述第二信息为起升井下仪器钢缆的张力值。
[0018]在步骤二中，所述第三信息为井口预设位置的零位信号及控制第一信息校准的归零信号。
[0019]一种油/气井抽汲井口保护系统，包括控制系统、绞车机构、钢缆、张力传感器、光电编码器、零位检测装置、滑轮组以及用于防顶缓冲的保护装置；
[0020]所述绞车机构与井下仪器通过钢缆连接，张力传感器设在滑轮组中天滑轮的承重绳上，所述光电编码器安装在绞车机构滚筒的转动轴上，所述零位检测装置安装于防喷井口的预设位置，所述保护装置安装于防喷井口的顶部，控制系统分别与张力传感器、光电编码器，以及零位检测装置信号连接，所述控制系统与绞车机构的电机和刹车电连接。
[0021]所述保护装置，包括：一端开口的上壳体和下壳体，所述上壳体与下壳体滑动套接，形成封闭的容置腔体，所述容置腔体内设置有弹簧。
[0022]所述零位检测装置，包括绕线体，所述绕线体上绕制有感应线圈，所述绕线体的两端设置有同极性相对的磁铁；所示绕线体的一端还设置有放大器，所述放大器与控制系统电信号连接。
[0023]控制系统，包括：
[0024]第一控制模块，控制井下仪器匀速上升，并实时获取第一信息、第二信息，且当，第二信息递减，第一信息减小至预设数值范围内时，转到第二控制模块；
[0025]第二控制模块，控制井下仪器减速至预设速度，恒速上升，并实时获取第三信息，当第二信息骤减后，以恒定值递减，第一信息为零值，随获取到第三信息进行验证，转至第四控制模块；所述第一信息未取得零值，获取到第三信息进行验证及校准，转至第四控制模块；
[0026]当第二信息骤减后，以恒定值递减，第一信息为零值，未获取到第三信息，转至第四模块；
[0027]当第二信息缓增，第一信息未取得零值，并且未获取到第三信息，转至第三控制模块；
[0028]第三控制模块，当第三信息获取失败，第二信息增加至预设极限值时解除绞车动力并刹车，同时转至报警模块；
[0029]第四控制模块，当获取到第三信息，解除绞车动力并刹车,井下仪器暂停，第一信息为零值时，直接转至第五控制模块，第一信息未取得零值时，调整第一信息归零后，转至第五模块，若第一信息误差大于预设值，则解除绞车动力并刹车,井下仪器暂停，等待人工处理；当未获取到第三信息，解除绞车动力并刹车,井下仪器暂停，等待人工处理。
[0030]第五控制模块，控制井下仪器下放到井筒内的预设深度，井下仪器上提时转至步骤一。
[0031]控制系统还包括：控制面板，所述控制面板与控制系统中的控制模块电连接；所述控制面板与绞车机构中的电机和刹车电连接。
[0032]与现有技术比较，本专利技术的有益效果为：
[0033]本专利技术提供一种油/气井抽汲井口保护系统及保护方法，通过自动化控制和安装于井口的防顶缓冲保护装置，根据实时提供的深度、张力、零位三种参数来综合判定仪器在井口的位置及状态，对绞车进行制动，防止钢缆带动井下仪器高速冲击防喷井口；若深度监测出现故障，则由零位检测装置发出的零位信号作为判定依据进行保护，若零位检测装置和深度监测同时发生故障，井口保护装置对井下仪器起到缓冲保护的作用，根据张力的参数来判定仪器在井口的位置及状态启动防顶缓冲保护运行控制，从而起到了多重防护的作用；有效防止上顶下砸的事故发生；同时，避免过早刹车会使抽子内的积液排不完，影响抽汲效率；过晚刹车会导致仪器碰撞防喷井口，导致防喷井口或者仪器损伤。
[0034]另外，降低了工作人员的劳动强度，有利于发现异常时及时作出反应，解决了人工操作反应迟滞及疲劳工作的问题，克服了安全隐患。
附图说明
[0035]图1是本专利技术一种油/气井抽汲井口保护系统的整体结构示意图；
[0036]图2是本专利技术一种油/气井抽汲井口保护方法的流程图一；
[0037]图3为本专利技术一种油/气井抽汲井口保护系统的模块图；
[0038本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油/气井抽汲井口保护方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，控制井下仪器(8)匀速上升，并实时获取第一信息、第二信息；且当，所述第一信息减小，所述第二信息递减，直到第一信息减小至预设数值范围内时，转至步骤二；步骤二，控制井下仪器(8)减速至预设速度，恒速上升，并实时获取第三信息；且当，所述第二信息骤减后，以恒定值递减，所述第一信息为零值，随获取到第三信息进行验证，转至步骤四；所述第一信息未取得零值，获取到第三信息进行校准，转至步骤四；所述第二信息骤减后，以恒定值递减，第一信息为零值，未获取到第三信息，转至步骤四；所述第二信息缓增，所述第一信息未取得零值，未获取到第三信息，转至步骤三；步骤三，井口防顶缓冲保护启动，且当，所述第二信息增加至预设极限值时报警，同时转至步骤四；步骤四，当获取到第三信息，解除绞车动力并刹车,井下仪器(8)暂停，第一信息为零值时，直接转至步骤五，第一信息未取得零值时，调整第一信息归零后，转至步骤五；当未获取到第三信息，解除绞车动力并刹车,井下仪器(8)暂停，等待人工处理；步骤五，控制井下仪器(8)下放到预设深度，重新上提转至步骤一。2.根据权利要求1所述的油/气井抽汲井口保护方法，其特征在于，在步骤四中，当获取到第三信息，第一信息未取得零值时，若第一信息误差大于预设值，则解除绞车动力并刹车,井下仪器(8)暂停，等待人工处理。3.根据权利要求1所述的油/气井抽汲井口保护方法，其特征在于，在步骤一中，所述第一信息为起升井下仪器(8)距离井口预设位置的深度数值，所述第二信息为起升井下仪器(8)钢缆的张力值。4.根据权利要求1所述的油/气井抽汲井口保护方法，其特征在于，在步骤二中，所述第三信息为井口预设位置的零位信号及控制第一信息校准的归零信号。5.一种油/气井抽汲井口保护系统，其特征在于，包括控制系统(2)、绞车机构(1)、钢缆(3)、张力传感器(4)、光电编码器(6)、零位检测装置(7)、滑轮组以及用于防顶缓冲的保护装置(5)；所述绞车机构(1)与井下仪器(8)通过钢缆(3)连接，张力传感器(4)设在滑轮组中天滑轮(10)的承重绳上，所述光电编码器(6)安装在绞车机构(1)滚筒的转动轴上，所述零位检测装置(7)安装于防喷井口(12)的预设位置，所述保护装置(5)安装于防喷井口(12)的顶部，控制系统(2)分别与张力传感器(4)、光电编码器(6)，以及零位检测装置(7)信号连接，所述控制系统(2)与绞车机构(1)的电机和刹车电连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙庚寅，胡凯，
申请(专利权)人：西安聚盛石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：