[发明专利]井控工程监测系统

权利要求书

1.井控工程监测系统，包括在钻台调整装置，钻具（14）通过钻台调整装置插入到井眼（22）内，泥浆循环系统通过钻具（14）的内腔在井眼环形空间（29）内循环，其特征在于：在井眼（22）的上方连接防溢管（30），防溢管（30）的上端设有井口密封器（20），在防溢管下部设有防喷器（21），在井口密封器（20）与防喷器（21）之间依次通过灌浆管（32）和灌浆泵（23）后与泥浆罐（17）连接，在灌浆管（32）上设有灌浆管流量传感器（7）；在泥浆循环系统在防溢管（30）的出口的导管处设有导管流量传感器（6），在泥浆循环系统的入口处设置立管流量传感器（5）；在安全区内设有上位机（8），上位机（8）通过数据线分别与灌浆管流量传感器（7）、立管流量传感器（5）和导管流量传感器（6）连接。

2.如权利要求1所述的井控工程监测系统，其特征在于：所述的钻台调整装置结构为，钻台（19）的中心设有钻盘（33），在转台（19）的上方设有天车（11），天车（11）通过游车（12）连接钻具（14）；在转台（19）的两端分别设有绞车（18）和死绳固定器（16），钢丝绳（25）一端与绞车（18）连接，另一端绕过天车（11）与死绳固定器（16）连接；在绞车（18）上设有绞车编码器（1），在死绳固定器（16）上设置死绳固定器悬重压力传感器（3）；在钻台（19）上设置液气大钳（15），液气大钳（15）上设置液气大钳扭矩传感器（2）；绞车编码器（1）、液气大钳扭矩传感器（2）和死绳固定器悬重压力传感器（3）分别通过数据线与上位机（8）连接。

3.如权利要求1或2所述的井控工程监测系统，其特征在于：所述的泥浆循环系统结构为，在防溢管（30）上设有导管（31），导管（31）一端位于井口密封器（20）与防喷器（21）之间，导管另一端与泥浆罐（17）相通；在泥浆罐（17）通过泥浆泵（24）连接立管（13），立管上端依次连接油壬（28）和水龙带（27）后与钻具（14）上端相通；所述的立管流量传感器（5）设有在立管（13）下部；所述的导管流量传感器（6）位于导管的入口处。

4.如权利要求1所述的井控工程监测系统，其特征在于：所述的防溢管（30）的上方设置钻具识别传感器（4），钻具识别传感器（4）通过数据线与上位机（8）连接。

5.一种井控工程检测方法，其特征在于包括以下步骤：

1）利用上位机（8）内的软件对绞车编码器（1）、液气大钳扭矩传感器（2）、死绳固定器悬重压力传感器（3）、钻具识别传感器（4）、立管流量传感器（5）、导管流量传感器（6）和灌浆管流量传感器（7）七个传感器上传信息进行自动识别，并记录实时的流量曲线；

2）当识别的立管流量大于零，导管流量大于零时，判断为钻进（循环）工况；并将立管流量传感器（5）出口瞬时流量与导管流量传感器（6）入口瞬时流量实时比对，当立管流量大于导管流量时，说明井漏；当导管流量大于立管流量时，说明溢流；

3）当钻具识别传感器（4）识别钻具（14）向上运动，绞车编码器（1）数值大于26，液气大钳扭矩大于3MPa时，为起钻，并且起出一柱钻具，确定为起钻工况；确定起出钻具的柱数，由上位机来控制PLC控制器的启停，控制灌浆泵（23）定柱定量灌浆，利用灌浆管流量传感器（7）和导管流量传感器（6）流量对比，精确计算出起出钻具的体积，精确计算出应该灌入的泥浆体积，通过上位机软件计算得出是否抽吸、溢流及井漏的现象；

4）当钻具识别传感器（4）识别井筒内无钻具时，判定为空井工况，通过灌浆管流量传感器（7）和导管流量传感器（6）流量对比，确定是否溢流、井漏的现象；

5）当钻具识别传感器（4）识别钻进不上下运动时，判定为暂停工况，则按前一个工况运行识别；

6）如果不与步骤2-5中任意一种工况相同，即为下钻工况；确定下入井内钻具的尺寸、柱数和下入的速度，由上位机来计算应返出的泥浆体积、返出的速度和导管流量传感器（6）得来的数据实时对比，确定是否溢流、井漏的现象；

7）在步骤2-6中若判断为发生抽吸情况后及时并报警，显示每柱的抽吸量、发生抽吸现象时间、累积抽吸量、并保存曲线，直至警报解除；若判断为发生溢流现象时计时并报警，显示瞬时溢流速度、溢流时间、累积溢流量、并保存曲线，直至警报解除；若判断为发生井漏现象时计时并报警，显示瞬时漏速、漏失时间、累积漏失量、并保存曲线，直至警报解除。