[发明专利]溢流漏失监测方法及监测系统

权利要求书

1.一种溢流漏失监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)数据采集步骤：先将数据采集装置实时采集的钻井参数、数据输入装置输入的各参数存入溢流漏失监测系统的数据库，其中数据采集装置采集的钻井参数包括立管压力、入口流量、出口流量、钻压、钻时、钻盘转速；数据输入装置输入的参数包括泥浆泵缸套直径、冲程长度、泵效率和报警参数设置；

(2)参数设置步骤：在所述报警参数设置里设定正常工作状态下的钻压范围、钻盘转速范围、入口流量范围、钻时范围、立管压力范围、累计出入口量差值；

(3)计算、比较、决策及一级报警步骤：利用入口流量、出口流量差值计算出入口量差值，并进行数据和曲线图形显示，在报警参数设置里设定钻压、钻盘转速、入口流量不变的情况下，如果钻时发生变化，说明地层岩性发生变化，可能钻入溢流或漏失地层，进行溢流或漏失一级报警。

2.如权利要求1所述的溢流漏失监测方法，其特征在于，所述步骤(3)中入口流量的计算公式＝3×3.14×D²/4×L×V×Q，其中D为泥浆泵缸套直径；L为冲程长度；V为泵速；Q为泵效率。

3.如权利要求1所述的溢流漏失监测方法，其特征在于，所述步骤(3)中出入口流量差值＝出口流量-入口流量，其中出入口流量差为正时是溢流，为负时是漏失。

4.如权利要求1所述的溢流漏失监测方法，其特征在于，所述步骤(3)中得正值为溢流量，得负值为漏失量，i为时间点，以秒为单位，必须大于1，且为整数，n为时间段，且为整数。

5.如权利要求1所述的溢流漏失监测方法，其特征在于，所述步骤(3)中采集的钻压采用n个时间点的实测钻压的平均值＝(WOB1+WOB2+WOB3+.....+WOBn)/n，设置稳定钻压范围，将采集的钻压与所设稳定钻压范围进行比对，如果不超出该范围，系统认定钻压稳定，如果超出该范围，系统认定钻压不稳，不能作为判定依据，即不进行决策报警；采集的钻盘转速采用n个时间点的实测钻盘转速的平均值＝(RPM1+RPM2+RPM3+.....+RPMn)/n，设置稳定钻盘转速范围，将采集的钻盘转速与所设稳定钻盘转速范围进行比对，如果不超出该范围，系统认定钻盘转速稳定，如果超出该范围，系统认定钻盘转速不稳，不能作为判定依据，即不进行决策报警；采集的入口流量采取n个时间点的实测入口流量的平均值＝(入口流量1+入口流量2+入口流量3+.....+入口流量n)/n，设置稳定入口流量范围，如果不超出该范围，系统认定入口流量稳定，如果超出该范围，系统认定入口流量不稳，不能作为判定依据，即不进行决策报警；采集的钻时采用n个时间点的实测钻时的平均值＝(ROP1+ROP2+ROP3+.....+ROPn)/n，设置稳定钻时范围，如果不超出该范围，系统认定钻时稳定，如果超出该范围，系统认定钻时加快或变慢，可能钻入新的地层，预示有可能发生溢流或漏失，系统进行一级报警。

6.如权利要求1所述的溢流漏失监测方法，其特征在于，还包括二级报警步骤：在所述报警参数设置里设定累计出入口量差值作为将要出现溢流或漏失的临界值，如果采集的实时出入口量差值达到该设定值，进行溢流或漏失二级报警。

7.如权利要求6所述的溢流漏失监测方法，其特征在于，还包括三级报警步骤：在所述报警参数设置里设定累计出入口量差值作为将要出现溢流或漏失的临界值，如果采集的实时出入口量差值达到该设定值，确认井下发生了溢流或漏失，进行溢流或漏失三级报警，井队进行井控程序。

8.一种溢流漏失监测系统，其特征在于：包括：

数据采集装置：包括PLC，所述PLC实时采集钻井参数，并将采集的参数存入工控机的数据库；

数据输入装置：设置于工控机的控制系统，输入的参数直接存入所述数据库中；

工控机：接收数据采集装置采集的参数、数据输入装置输入的参数存入数据库，并将所述数据库接收的所有参数信息反馈给内部的数字显示、图形显示及计算比较决策报警，由计算比较决策报警将参数信息反馈给报警装置；

报警装置：接收工控机发出的指令并执行报警。