[发明专利]一种用于监测固完井工具上扣与下入操作的系统及方法

权利要求书

1.一种用于监测固完井工具上扣与下入操作的系统，其特征在于，包括：

上扣信息采集模块，其设置于井口，用于采集当前固完井工具上扣时的上扣质量信息；

下入工具信息采集模块，其设置于井口，用于采集所述当前固完井工具的规格和该工具在预设固完井施工作业序列的设计顺序；

信息收集和处理模块，其用于获取针对当前工具的所述上扣质量信息、工具规格和设计顺序信息，根据所述上扣质量信息检测当前工具上扣效果是否合格，以及根据所述工具规格和设计顺序信息，检测当前下入工具的类型和规格的准确性，在针对当前固完井工具的检测全部合格后，将该工具输送至井下，其中，

所述上扣信息采集模块，包括：

摄像头，其用于对所述当前固完井工具在上扣结束时的上扣完成度进行拍照；

上扣质量信息收集单元，其与所述摄像头和液压大钳连接，用于收集上扣完成度图片，并采集所述液压大钳对当前固完井工具在上扣时提供的上扣扭矩，

所述下入工具信息采集模块，包括：

工具标签，其安装于所述当前固完井工具上，用于存储所述当前固完井工具的所述工具规格和设计顺序信息；

标签检测器，其安装于井口处的防溢管上，用于在所述当前固完井工具下入并穿过所述防溢管时读取所述工具标签内的信息；

工具信息收集单元，其与所述标签检测器连接，用于接收并识别所述标签检测器所读取的信息，以获得所述工具规格和设计顺序信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工具信息收集单元和所述上扣质量信息收集单元集成于数据采集器内，其中，所述数据采集器还包括信息汇总单元，

所述信息汇总单元，其用于在依次接收到针对所述当前固完井工具的所述上扣质量信息和所述工具规格和设计顺序信息后，一并将这些信息转发至所述信息收集和处理模块进行检测；

进一步，所述信息收集和处理模块，其还用于将针对所述当前固完井工具的包括所述上扣质量信息、所述工具规格和设计顺序信息、上扣效果检测结果和下入工具准确定检测结果的实时监测信息发送至远程服务器，便于远程工作人员实时监控固完井上扣和工具下入施工现场的情况。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述标签检测器通过检测器外壳环绕在所述防溢管外围。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的系统，其特征在于，所述信息收集和处理模块集成于上位机中，所述上位机设置于井场监控室或司钻房内，其中，

所述上位机，其用于将获取到的所述上扣质量信息、所述工具规格和设计顺序信息进行融合并显示于上位机显示屏，以及根据所述上扣质量信息、所述工具规格和设计顺序信息分别进行上扣效果检测和下入工具准确性检测，若其中一项或几项不合格则生成相应的警告提示信号，并将该信号传输至远程服务器，以对施工现场和远程监控平台进行报警提示。

5.一种用于监测固完井工具上扣与下入操作的方法，其特征在于，利用权利要求1～4中任一项所述的系统对待施工井的固完井上扣与下入操作进行实时监控，所述方法包括：

步骤一、上扣信息采集模块采集当前固完井工具上扣时的上扣质量信息；

步骤二、下入工具信息采集模块采集所述当前固完井工具的规格和该工具在预设固完井施工作业序列的设计顺序；

步骤三、信息收集和处理模块获取针对当前工具的所述上扣质量信息、工具规格和设计顺序信息，根据所述上扣质量信息检测当前工具上扣效果是否合格，以及根据所述工具规格和设计顺序信息，检测当前下入工具的类型和规格的准确性，在针对当前固完井工具的检测全部合格后，将该工具输送至井下，其中，所述步骤一包括：

上扣质量信息收集单元采集液压大钳对当前固完井工具在上扣时提供的上扣扭矩；

利用摄像头对所述当前固完井工具上扣结束时的上扣完成度进行拍照；

所述上扣质量信息收集单元收集上扣完成度图片；

所述步骤二包括：

标签检测器在所述当前固完井工具下入并穿过所述防溢管时读取所述工具标签内的信息，其中，所述工具标签存储有所述当前固完井工具的所述工具规格和设计顺序信息；

工具信息收集单元接收并识别所述标签检测器所读取的信息，以获得所述工具规格和设计顺序信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

集成于上位机的所述信息收集和处理模块将获取到的所述上扣质量信息、所述工具规格和设计顺序信息进行融合并显示于上位机显示屏；

根据所述上扣质量信息、所述工具规格和设计顺序信息分别进行上扣效果检测和下入工具准确性检测，若其中一项或几项不合格则生成相应的警告提示信号，并将该信号传输至远程服务器，以对施工现场和远程监控平台进行报警提示。