一种控压钻井地面多参数在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种控压钻井地面多参数在线监测系统，涉及石油钻井设备领域，系统包括参数监测主机、无线通信装置以及分别与无线通信装置无线连接的立压传感器P1、压力控制管汇压力监测装置、套压传感P9、钻井液流量监测装置、回压补偿管汇流量监测装置、气液分离器监测装置、分级加注装置注浆管线传感器F7和泥浆返出支路钻井液流变性监测装置R1。本实用新型专利技术利用地面多参数在线监测系统实现了钻井工程参数及流体等多参数的在线监测，为作业人员进行钻井安全风险实时智能识别和油气钻井井筒压力的远程智能主动控制提供核心的基础数据，使井筒压力控制更具前瞻性使井筒压力控制更具前瞻性。制更具前瞻性。制更具前瞻性。

【技术实现步骤摘要】
一种控压钻井地面多参数在线监测系统


[0001]本技术涉及石油钻井设备领域，尤其涉及一种控压钻井地面多参数在线监测系统。

技术介绍

[0002]随着油气勘探开发工作的不断深入，勘探开发领域正逐渐转向深层、深水和非常规等复杂地层。一般复杂地层的“安全密度窗口”较窄，应用常规钻探技术时易出现井涌、井漏、卡钻等一系列钻井复杂问题，井筒流动安全控制问题突出，已成为严重影响和制约复杂地层油气勘探开发的技术瓶颈。
[0003]控压钻井技术（MPD）是近年来发展起来的一项钻井新技术，其核心是通过相应的装备系统实时调控井口回压，从而间接控制井底压力，使其一直处于“钻井安全密度窗口”内，可有效预防和控制井漏和溢流，避免井下复杂，大幅度降低非常生产时间。控压钻井技术已经成为当前解决复杂地层钻井井筒压力控制难题最有效的技术手段。控压钻井技术自问世以来，经过多年的发展，技术体系日趋完善，井筒压力的控制精度也持续提高，发展出的精细控压钻井系统井底压力控制精度可达
±
0.35MPa，已经成为了一项安全高效钻井的钻井装备新利器，相关装备也已实现国产化。
[0004]目前，精细控压钻井技术已在现场得到了规模化应用，取得了很好的应用成效，但现有的精细控压钻井技术还存在如下问题：现有钻井参数监测系统不能实现对钻井工程参数及流体等多参数的在线监测，不能为作业人员评估钻井风险提供全面实时的钻井参数。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种控压钻井地面多参数在线监测系统，利用地面多参数在线监测系统实现了钻井工程参数及流体等多参数的在线监测，为作业人员进行钻井安全风险实时智能识别提供了数据基础，使井筒压力控制更具前瞻性。
[0006]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0007]一种控压钻井地面多参数在线监测系统，包括参数监测主机、无线通信装置以及分别与无线通信装置无线连接的立压传感器P1、压力控制管汇压力监测装置、套压传感P9、钻井液流量监测装置、回压补偿管汇流量监测装置、气液分离器监测装置、分级加注装置注浆管线传感器F7和泥浆返出支路钻井液流变性监测装置R1。
[0008]其中，立压传感器P1安装在钻井立管上，用于采集石油钻井作业过程中的立管压力；压力控制管汇压力监测装置安装在压力控制管汇上，用于采集压力控制管汇内部的液压；套压传感器P9安装在井内套管上，用采集地面施加到井内套管上的压力；钻井液流量监测装置安装在钻井液的出口和入口处，用于采集钻井液的出入流量；回压补偿管汇流量监测装置安装回压补偿管汇上，用于采集回压补偿的钻井液流量；气液分离器监测装置安装在气液分离器上，用于采集气液分离器的出液流量、排气量和气体组分；分级加注装置注浆
管线传感器F7安装在分级加注装置注浆管上，用于采集分级加注装置的注浆压力；泥浆返出支路钻井液流变性监测装置R1安装在泥浆返出支路上，用于采集泥浆返出支路的钻井液流变性参数；参数监测主机与无线通信装置连接。
[0009]压力控制管汇压力监测装置包括压力控制管汇压力传感器P2、压力控制管汇压力传感器P3、压力控制管汇压力传感器P4、压力控制管汇压力传感器P5、压力控制管汇压力传感器P6、压力控制管汇压力传感器P7和压力控制管汇压力传感器P8；无线通信装置分别与压力控制管汇压力传感器P3、压力控制管汇压力传感器P4、压力控制管汇压力传感器P5、压力控制管汇压力传感器P6、压力控制管汇压力传感器P7和压力控制管汇压力传感器P8建立无线通信连接。
[0010]钻井液流量监测装置包括钻井液入口流量计F1和钻井液出口流量计F5；钻井液入口流量计F1设置在钻井液入口处，钻井液出口流量计F5设置在钻井液出口处；无线通信装置分别与钻井液入口流量计F1和钻井液出口流量计F5建立无线通信连接。
[0011]回压补偿管汇流量监测装置包括回压补偿管汇流量计F2和回压补偿管汇流量计F3；无线通信装置分别与回压补偿管汇流量计F2和回压补偿管汇流量计F3建立无线通信连接。
[0012]气液分离器监测装置包括气液分离器排气管压力传感器P
10
、气液分离器出液管流量计F4、气液分离器排气管气体流量计F6、气液分离器出液管钻井液流变性监测装置R2和气液分离器排气管气体组分监测装置；无线无线通信装置分别与气液分离器排气管压力传感器P
10
、气液分离器出液管流量计F4、气液分离器排气管气体流量计F6、气液分离器出液管钻井液流变性监测装置R2和气液分离器排气管气体组分监测装置。
[0013]本技术的有益效果：本技术利用地面多参数在线监测系统实现了钻井工程参数及流体等多参数的在线监测，为作业人员进行钻井安全风险实时智能识别，以及油气钻井井筒压力的远程智能主动控制提供核心的基础数据，使井筒压力控制更具前瞻性。
附图说明
[0014]图1是本技术的电气原理框图；
[0015]图2是压力控制管汇压力传感器安装示意图；
[0016]图3是技术的进一步应用实施例示意图；
[0017]附图中，1
‑
立压传感器P1，2
‑
压力控制管汇压力传感器P2，3
‑
压力控制管汇压力传感器P3，4
‑
压力控制管汇压力传感器P4，5
‑
压力控制管汇压力传感器P5，6
‑
压力控制管汇压力传感器P6，7
‑
压力控制管汇压力传感器P7，8
‑
压力控制管汇压力传感器P8，9
‑
套压传感器P9，10
‑
气液分离器排气管压力传感器P
10
，11
‑
流量计F2，12
‑
回压补偿管汇流量计F3，13
‑
电控节流阀V1，14
‑
电控节流阀V2，15
‑
电控节流阀V3，16
‑
三通T6，17
‑
三通T8。
具体实施方式
[0018]为了对本技术的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本技术的技术方案精选以下详细说明。显然，所描述的实施案例是本技术一部分实施例，而不是全部实施例，不能理解为对本技术可实施范围的限定。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例，都属于
本技术的保护范围。
[0019]本技术针对现有钻井参数监测系统不能实现对钻井工程参数及流体等多参数的在线监测，不能为作业人员评估钻井风险提供全面实时的钻井参数的问题，设计了一种控压钻井地面多参数在线监测系统，利用地面多参数在线监测系统实现了钻井工程参数及流体等多参数的在线监测，该系统的具体设计过程见下列实施例。
[0020]实施例一：
[0021]本实施例中，控压钻井系统主要包括钻井立本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控压钻井地面多参数在线监测系统，其特征在于，包括参数监测主机、无线通信装置以及分别与无线通信装置无线连接的立压传感器P1、压力控制管汇压力监测装置、套压传感器P9、钻井液流量监测装置、回压补偿管汇流量监测装置、气液分离器监测装置、分级加注装置注浆管线传感器F7和泥浆返出支路钻井液流变性监测装置R1；所述立压传感器P1安装在钻井立管上，用于采集石油钻井作业过程中的立管压力；压力控制管汇压力监测装置安装在压力控制管汇上，用于采集压力控制管汇内部的液压；套压传感器P9安装在井内套管上，用采集地面施加到井内套管上的压力；钻井液流量监测装置安装在钻井液的出口和入口处，用于采集钻井液的出入流量；回压补偿管汇流量监测装置安装回压补偿管汇上，用于采集回压补偿的钻井液流量；气液分离器监测装置安装在气液分离器上，用于采集气液分离器的出液流量、排气量和气体组分；分级加注装置注浆管线传感器F7安装在分级加注装置注浆管上，用于采集分级加注装置的注浆压力；泥浆返出支路钻井液流变性监测装置R1安装在泥浆返出支路上，用于采集泥浆返出支路的钻井液流变性参数；参数监测主机与无线通信装置连接。2.根据权利要求1所述的一种控压钻井地面多参数在线监测系统，其特征在于，所述压力控制管汇压力监测装置包括压力控制管汇压力传感器P2、压力控制管汇压力传感器P3、压力控制管汇压力传感器P4、压力控制管汇压力传感器P5、压力控制管汇压力传感器P6、压力控制管汇压力传感器P7和压力控制管汇压力传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红涛，李皋，陈一健，夏文鹤，李永杰，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：