石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法技术

本发明专利技术涉及石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法。通过控制器在判断到可能有憋泵的情况发生时，停止启动钻井泵，其过程如下：1）实时采集钻井泵的转速R；2）实时采集高压管线内的泥浆流速S或压力LP；3）设置钻井泵正常启动时，钻井泵的运转速度为r时，高压管线内的泥浆流速为s或压力lp；（1）如果R≥r且S≥s或LP≥lp，则判断钻井泵的高压阀处于开启状态，不会有憋死泵的情况发生；（2）如果R≥r且S＜s或LP＜lp，则判断钻井泵的高压阀处于关闭状态，预测会有憋死泵的情况发生，停止启动钻井泵。本发明专利技术实现过程简单，反应速度快，可以有效防止钻井泵误操作，及时准确的实现泵压安全防护，防止和避免憋死泵事故发生。防止和避免憋死泵事故发生。

【技术实现步骤摘要】
石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法


[0001]本专利技术涉及石油钻井工程安全控制技术，尤其是涉及石油钻井工程中防止钻井泵误操作、监测、判断钻井泵是否会有憋泵的判断及预防处理的泵压防护方法。

技术介绍

[0002]石油钻井工程中，为防止钻井泵在高压阀关闭状态下启动钻井泵，从而导致极端憋泵（俗称憋死泵）的事故发生，进行必要的泵压防护措施是行之有效的安全防护手段。然而，为了生产的安全有序进行，进行准确及时的泵压防护的前提是准确及时的判断是否有憋泵的情况发生。而这个监测、判断方法是否准确高效及时，直接关乎到泵压防护系统的及时高效安全。
[0003]而监测钻井泵是否会有憋泵有很多种方法，至于哪一种才是最安全高效的，如何以最低的成本、最简单的工艺方法准确及时的达到准确及时判断，这关乎到集体、个人的生命财产安全，因此很有必要进行不断地探索，以实现安全防护的争分夺秒，消灭安全隐患。
[0004]申请人之前提出的专利技术专利《石油钻井工程中防止钻井泵误操作的方法及其泵压防护系统》（专利号：201811049380.2），提出了一种石油钻井工程中防止钻井泵误操作的方法，在钻井泵和立管上各安装一个压力传感器，通过对比立管压力与钻井泵压力的差值，判断是否有钻井泵误操作发生。但在实际应用中，由于管道内流体聚集到一定程度，流体压力才能达到某一数值，而这一过程是需要时间的。因此通过立管压力与钻井泵压力的变化，来比较判断憋死泵的情况是否会发生，需要的反应时间较长，不利于第一时间防止事故发生。
[0005]为此，申请人进行了多种技术思路的探讨和摸索尝试，而目的只有一个，就是及时准确的实现泵压安全防护，切实保护人民群众的生命财产安全。

技术实现思路

[0006]本专利技术为及时准确的实现泵压安全防护，提出一种防止钻井泵憋泵的方法，几种预测判断方法采用系统的技术构思，可以在第一时间准确判断是否有憋死泵情况发生。
[0007]本专利技术采用的技术方案：一种石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法，在判断到可能有憋泵的情况发生时，停止启动钻井泵，其通过控制器执行的过程如下：1）实时采集钻井泵的转速R；2）实时采集高压管线内的泥浆流速S；3）设置钻井泵正常启动时，钻井泵的运转速度为r 时，高压管线内的泥浆流速为s；（1）如果R≥r且S≥s，则判断钻井泵的高压阀处于开启状态，不会有憋死泵的情况发生，正常启动钻井泵；（2）如果R≥r且S＜s，则判断钻井泵的高压阀处于关闭状态，预测会有憋死泵的情况发生，停止启动钻井泵。
[0008]一种石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法，通过控制器执行，在判断到可能有憋泵的情况发生时，停止启动钻井泵，其过程如下：1）实时采集钻井泵的转度R；2）实时采集立管内的泥浆压力LP；3）设置钻井泵正常启动时，钻井泵的运转速度为r 时，立管内的泥浆压力为lp；（1）如果R≥r且LP≥lp，则判断钻井泵的高压阀处于开启状态，不会有憋死泵的情况发生，钻井泵可以启动；（2）如果R≥r且LP＜lp，则判断钻井泵的高压阀处于关闭状态，有憋死泵的情况发生，停止启动钻井泵。
[0009]一种石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法，其通过控制器执行，在判断到可能有憋泵的情况发生时，停止启动钻井泵，过程如下：1）实时采集高压管线内的泥浆流速S；2）实时采集电动钻井泵的给定电压控制信V；3）设置电动钻井泵正常启动时，高压管线内的泥浆流速为s， 钻井泵的给定电压控制信号v；（1）如果V≥v且S≥s，则判断钻井泵的高压阀处于开启状态，不会有憋死泵的情况发生，钻井泵可以启动；（2）如果V≥v且S＜s，则判断钻井泵的高压阀处于关闭状态，有憋死泵的情况发生，停止启动钻井泵。
[0010]一种石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法，其通过控制器执行，在判断到可能有憋泵的情况发生时，停止启动钻井泵，过程如下：1）实时采集立管内的泥浆压力LP；2）采集电动钻井泵的给定电压控制信号V；3）设置电动钻井泵正常启动时，立管内的泥浆压力为lp，钻井泵的给定电压控制信号v；（1）如果V≥v且LP≥lp，则判断钻井泵的高压阀处于开启状态，不会有憋死泵的情况发生，钻井泵可以启动；（2）如果V≥v且LP＜lp，则判断钻井泵的高压阀处于关闭状态，有憋死泵的情况发生，停止启动钻井泵。
[0011]一种石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法，其通过控制器执行，在判断到可能有憋泵的情况发生时，停止启动钻井泵的过程如下：1）实时采集钻井泵的泥浆压力BP；2）实时采集高压管线内的泥浆流速S；3）设置钻井泵正常启动时，钻井泵的泥浆压力为bp时，高压管线内的泥浆流速为s；（1）如果BP≥bp且S≥s，则判断钻井泵的高压阀处于开启状态，不会有憋死泵的情况发生，钻井泵可以正常启动；（2）如果BP≥bp且S＜s，则判断钻井泵的高压阀处于关闭状态，有憋死泵的情况发生，停止启动钻井泵。
[0012]所述的防止钻井泵憋泵的方法，在高压阀下游的管线上安装的流速传感器，可以是与被测流体有接触的流速传感器，也可以是与被测流体非接触的流速传感器。
[0013]所述的石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法，对于机械式钻井泵（泵压防护系统），在钻井泵的启停控制气路上串联接入一个常开电磁阀，常开电磁阀由控制器控制，当控制器判断钻井泵的高压阀处于关闭状态，会有憋死泵的情况发生时，发出控制指令打开常闭气动阀泄压，同时常开电磁阀关闭，切断钻井泵的控制气路，使钻井泵停止运行。
[0014]所述的石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法， 对于电动式钻井泵（泵压防护系统），控制器关联介入到电动式钻井泵的启停控制系统，当判断钻井泵的高压阀处于关闭状态，会有憋死泵的情况发生时，控制器发出控制指令打开常闭气动阀泄压，同时钻井泵的启停控制系统接收到控制器发出的停泵指令，使钻井泵停止运行。
[0015]借以实现如前任一所述的石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法的防止钻井泵憋泵的泵压防护系统，在钻井泵启动过程中预测判断是否有憋死泵的情况发生，并通过在钻井泵的低压回水管线上安装常闭气动阀作为钻井泵的低压回水阀，控制常闭气动阀开启和闭合的执行机构由控制器控制，当控制器判断钻井泵的高压阀处于关闭状态，会有憋死泵的情况发生时，发出控制指令停止启动钻井泵，同时打开常闭气动阀泄压。
[0016]专利技术有益效果：1、本专利技术石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法，通过实时监测钻井泵皮带轮的运转速度和钻井泵高压管线内泥浆的流速或/和泥浆压力信号，判断钻井泵的高压阀是否处于开启状态，进而判断是否会有憋死泵的情况发生。实现过程简单，反应速度快，写真更直观。可以防止钻井泵误操作，以有效防止和避免憋死泵事故发生。
[0017]2、本专利技术石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法，通过实时监测集电动钻井泵出水口的泥浆压力信号以及钻井泵高压管线内泥浆的流速，判断钻井泵的高压阀是否处于开启状态，进而判断是否会有憋死泵的情况发生。实现过程简单，反应速度快，可以防止钻井本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法，在判断到可能有憋泵的情况发生时，停止启动钻井泵，其特征是：通过控制器执行的过程如下：1）实时采集钻井泵的转速R；2）实时采集高压管线内的泥浆流速S；3）设置钻井泵正常启动时，钻井泵的运转速度为r 时，高压管线内的泥浆流速为s；（1）如果R≥r且S≥s，则判断钻井泵的高压阀处于开启状态，不会有憋死泵的情况发生，正常启动钻井泵；（2）如果R≥r且S＜s，则判断钻井泵的高压阀处于关闭状态，预测会有憋死泵的情况发生，停止启动钻井泵。2.一种石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法，通过控制器执行，在判断到可能有憋泵的情况发生时，停止启动钻井泵，其特征是：过程如下：1）实时采集钻井泵的转度R；2）实时采集立管内的泥浆压力LP；3）设置钻井泵正常启动时，钻井泵的运转速度为r 时，立管内的泥浆压力为lp；（1）如果R≥r且LP≥lp，则判断钻井泵的高压阀处于开启状态，不会有憋死泵的情况发生，钻井泵可以启动；（2）如果R≥r且LP＜lp，则判断钻井泵的高压阀处于关闭状态，有憋死泵的情况发生，停止启动钻井泵。3.一种石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法，其特征是：通过控制器执行，在判断到可能有憋泵的情况发生时，停止启动钻井泵，其过程如下：1）实时采集高压管线内的泥浆流速S；2）实时采集电动钻井泵的给定电压控制信V；3）设置电动钻井泵正常启动时，高压管线内的泥浆流速为s，钻井泵的给定电压控制信号v；（1）如果V≥v且S≥s，则判断钻井泵的高压阀处于开启状态，不会有憋死泵的情况发生，钻井泵可以启动；（2）如果V≥v且S＜s，则判断钻井泵的高压阀处于关闭状态，有憋死泵的情况发生，停止启动钻井泵。4.一种石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法，其特征是：通过控制器执行，在判断到可能有憋泵的情况发生时，停止启动钻井泵，其过程如下：1）实时采集立管内的泥浆压力LP；2）采集电动钻井泵的给定电压控制信号V；3）设置电动钻井泵正常启动时，立管内的泥浆压力为lp, 钻井泵的给定电压控制信号v；（1）如果V≥v且LP≥lp，则判断钻井泵的高压阀处于开启状态，不会有憋死泵的情况发生，钻井泵可以启动；（2）如果V≥v且LP＜lp，则判断钻井泵的高压阀处于关闭状态，有憋死泵的情况发生，停止启动钻井泵。5.一种石油钻井工程钻井泵启动过程中...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵刚，朱礼军，何小兵，姚远，刘星辰，苗晓丽，孙志刚，夏玉龙，张英栋，
申请(专利权)人：濮阳市百福瑞德石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：