[实用新型]一种用于钻井作业的智能灌浆预警系统

说明书

本实用新型涉及钻井监测控制技术领域，公开了一种用于钻井作业的智能灌浆预警系统。所述智能灌浆预警系统包括有灌浆罐、返浆槽、灌浆泵、第一液位计、第二液位计、本安型电感式接近开关传感器、信号采集控制箱、电控柜和人机交互设备。通过本实用新型创造，不但可以对起钻过程中每一柱的实际灌浆量进行自动计量、结果展示和泥浆溢流/漏失预警，还可以在起钻过程中进行自动化、精确化地和可量化地灌浆控制，使井筒内始终能够保持足够的泥浆液柱压力，确保地层流体不会进入井筒内，避免因人为出错而出现溢流以及井喷现象，从而可以克服现有钻井作业过程中所存在的需要人工值守、人工灌浆易出错和难以量化控制等弊端，保障钻井施工安全。

技术领域

本实用新型属于钻井监测控制技术领域，具体涉及一种用于钻井作业的智能灌浆预警系统。

背景技术

在油田钻井作业中，井喷是具有灾难性的事故之一，而井喷的主要原因在于井筒内的液柱压力不能平衡地层压力，进而导致地层流体进入井内，轻则溢流，重则井喷。所以为了平衡地层压力，井筒内必须保持足够的泥浆液柱压力。目前，常用方法是每起下一定数量的钻杆，人工开动泥浆泵灌浆，这种方法有诸多缺点：(1)要求司钻人员必须记住起下钻杆的数量，人为因素大，容易失误；(2)无法及时测量灌浆量，导致无法对井下情况进行及时、精确地判断，这是最主要的；(3)坐岗人员长期处于疲劳状态，容易出现记错、漏记和不及时等安全隐患。目前只能通过观察泥浆出口处钻井液的返回量，通过人工方式来判断是否发生井涌或井漏。

目前坐岗管理制度要求从打开油气层到完井，都要有专人坐岗观察井口和循环池液面变化，通过人工观察发现溢流，以及通过人工坐岗方式来人工控制灌浆、人工计量、计算和记录，如此会导致坐岗人员长期疲劳、疏漏和计算出错等，存在计算或记录不及时、不准确和不能及时发现风险等安全隐患，即由于人为主观因素而易导致出错，存在较大安全隐患。另外，灌浆需要人工操作，对灌浆数量很难进行量化控制。

实用新型内容

为了解决现有钻井作业过程中所存在的需要人工值守、人工灌浆易出错和难以量化控制等弊端，本实用新型目的在于提供一种用于钻井作业的智能灌浆预警系统。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种用于钻井作业的智能灌浆预警系统，包括灌浆罐、返浆槽、灌浆泵、第一液位计、第二液位计、本安型电感式接近开关传感器、信号采集控制箱、电控柜和人机交互设备，其中，所述第一液位计布置在所述灌浆罐中，所述第二液位计布置在所述返浆槽中，所述本安型电感式接近开关传感器布置在所述灌浆泵的十字头盖板上、动力输出传动轴的一侧或泵头位置，所述信号采集控制箱内置有PLC可编程逻辑控制器、开泵继电器和关泵继电器；

所述灌浆泵的进浆端连通所述灌浆罐的内腔底部，所述灌浆泵的出浆端用于连通钻井平台系统的井筒，所述返浆槽的一端用于连通所述井筒的上部，所述返浆槽的另一端连通所述灌浆罐；

所述第一液位计通信连接所述PLC可编程逻辑控制器的第一输入端，所述第二液位计通信连接所述PLC可编程逻辑控制器的第二输入端，所述本安型电感式接近开关传感器电连接所述PLC可编程逻辑控制器的第三输入端，所述PLC可编程逻辑控制器的第一输出端电连接所述开泵继电器的线圈支路，所述开泵继电器的常开支路电连接所述电控柜上且与所述灌浆泵对应的开泵信号接线端子，所述PLC可编程逻辑控制器的第二输出端电连接所述关泵继电器的线圈支路，所述关泵继电器的常闭支路电连接所述电控柜上且与所述灌浆泵对应的关泵信号接线端子，所述PLC可编程逻辑控制器还电连接所述人机交互设备；

所述电控柜的电机接线端子电连接所述灌浆泵，所述电控柜上且与所述灌浆泵对应的运行信号接线端子电连接所述PLC可编程逻辑控制器的第四输入端。

优化的，还包括绞车传感器和悬重传感器，其中，所述绞车传感器用于布置在钻井平台系统的绞车上，所述悬重传感器用于布置在钻井平台系统的大钩上；