[发明专利]溢流漏失监测方法及监测系统

说明书

一种溢流漏失监测方法包括数据采集步骤：数据采集装置采集钻井参数、数据输入装置输入参数存入数据库；参数设置步骤：在报警参数设置里设定钻压、钻盘转速、入口流量、钻时、立管压力范围、累计出入口量差值；计算、比较、决策及一级报警步骤：计算出入口量差值，在设定的钻压、钻盘转速、入口流量不变的情况下，如钻时发生变化，进行溢流或漏失报警；监测系统包括数据采集装置：包括PLC实时采集钻井参数存入数据库；数据输入装置：输入参数直接存入数据库；工控机：接收输入的参数存入数据库，并将参数信息反馈给内部，由内部的计算比较决策报警将参数信息反馈给报警装置执行报警。本发明可实现预警及无滞后报警，为安全、快速钻完井提供保障。

技术领域

本发明涉及石油天然气钻井的溢流漏失监测技术领域，尤指一种溢流漏失监测方法及监测系统。

背景技术

在石油天然气钻完井生产过程中，溢流漏失监测报警的及时性和精准性直接影响安全生产、钻完井时效、环境保护、人员伤害以及设施设备损失，是实现安全生产的前提保障。

目前溢流漏失的监测方法只有一种，即通过在泥浆罐安装液位传感器对各个泥浆池里的泥浆体积测量对溢流与漏失进行监测，但是现有的溢流漏失监测方法存在以下问题：

1、泥浆池组液面大测量精度差；

2、泥浆罐内由于搅拌液面波动造成测量不准确；

3、由于泥浆含有化学剂易于产生气泡而引起测量误差；

4、放泥浆、加料、倒灌等原因造成无法监测；

5、由于井口到泥浆罐有一定距离，而造成测量泥浆罐内泥浆体积延迟。

因此，如何设计一种能够解决上述问题的溢流漏失监测方法及监测系统是本发明人潜心研究的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种溢流漏失监测方法及监测系统，其可以实现预警及无滞后的溢流漏失报警，为安全、快速地钻完井作业提供技术保障。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：一种溢流漏失监测方法，其中包括如下步骤：

(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。

本发明溢流漏失监测方法，其中所述步骤(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。

本发明溢流漏失监测方法，其中所述步骤(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。

本发明溢流漏失监测方法，其中所述步骤(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。