[发明专利]井下气侵智能控制系统

权利要求书

1.井下气侵智能控制系统的控制方法，包括控制总成微型电脑（1）、控制总成蓄电池（2）、信号接收器（3）、钻井井底管柱（4）、旁通电磁阀（5）、井壁（套管）（6）、信号发射器（7）、监测总成蓄电池（8）、监测总成微型电脑（9）、旋转粘度计（10）、测电阻率正电极（11）、测电阻率负电极（12）、封隔器（15）、控制总成微型电脑（1）、控制总成蓄电池（2）、信号接收器（3）、旁通电磁阀（5）和封隔器（15）构成压井控制总成；信号发射器（7）、监测总成蓄电池（8）、监测总成微型电脑（9）、旋转粘度计（10）、测电阻率正电极（11）和测电阻率负电极（12）构成气侵监测总成；

其中，旁通电磁阀（5）安装在钻井井底管柱（4）管壁的通孔内；控制总成微型电脑（1）、控制总成蓄电池（2）、信号接收器（3）、信号发射器（7）、监测总成蓄电池（8）及监测总成微型电脑（9）安装在钻井井底管柱（4）的专用安装孔内；旋转粘度计（10）、测电阻率正电极（11）、测电阻率负电极（12）和封隔器（15）安装在钻井井底管柱（4）外壁的专用安装空间内，所述封隔器（15）包括单向阀甲（151）、上部内流道（152）、电磁阀甲（153）、下部内流道（154）、单向阀乙（155）、电磁阀乙（156）、压力传感器甲（157）、气囊（158）和压力传感器乙（159）；气囊（158）上端与上部内流道（152）相连接，气囊（158）和上部内流道（152）之间安装电磁阀甲（153），上部内流道（152）末端安装单向阀甲（151）；气囊（158）下端与下部内流道（154）相连接，下部内流道（154）中间安装单向阀（155），下部内流道（154）末端安装电磁阀乙（156）；在电磁阀乙（156）和气囊（158）之间的钻井井底管柱（4）外壁上安装压力传感器甲（157），在单向阀甲（151）和气囊（158）之间的钻井井底管柱（4）外壁上安装压力传感器乙（159）；

井下气侵智能控制方法，包括以下步骤：

步骤一：控制总成蓄电池（2）给控制总成微型电脑（1）、信号接收器（3）、压力传感器甲（157）和压力传感器乙（159）供电，监测总成蓄电池（8）给信号发射器（7）、监测总成微型电脑（9）、旋转粘度计（10）、测电阻率正电极（11）和测电阻率负电极（12）供电；

步骤二：地层中气体（14）进入环形空间（13）中时，旋转粘度计（10）的恒速转动平衡就会破坏，环形空间（13）中钻井液给转子的扭矩通过监测总成微型电脑（9）的处理转换后就可以得到被测钻井液的粘度变化；在测电阻率正电极（11）和测电阻率负电极（12）加上电压，测量通过测电阻率正电极（11）、测电阻率负电极（12）之间钻井液的电流，然后通过监测总成微型电脑（9）处理后得到环形空间（13）内钻井液电阻率随时间变化，通过钻井液粘度变化和钻井液电阻率变化两个参数共同判别气侵；

步骤三：如果发生气侵，信号发射器（7）发射信号给信号接收器（3），信号接收器（3）把信号传给控制总成微型电脑（1），控制总成微型电脑（1）控制旁通电磁阀（5）和电磁阀乙（156）打开，电磁阀甲（153）关闭，钻井井底管柱（4）内液体从旁通电磁阀（5）流出到环形空间（13），并且环形空间（13）内下部钻井液经电磁阀乙（156）、下部内流道（154）和单向阀乙（155）进入气囊（158），气囊（158）鼓起堵死下部环形空间（13），阻止下部环形空间（13）下面钻井液向上流动；

步骤四：如果继续发生气侵，信号发射器（7）发射信号经给信号接收器（3）后继续上传到地面；接收到信号发射器（7）发出的报警信号，更换入井钻井液密度，高密度钻井液充满环形空间（13）时，这样气囊（158）上面压强会增大，压力传感器乙（159）检测气囊（158）上侧钻井液压力，压力传感器甲（157）检测气囊（158）下侧钻井液压力，并把检测值传给控制总成微型电脑（1），当两者检测值近似相等时，控制总成微型电脑（1）控制旁通电磁阀（5）和电磁阀乙（156）关闭，电磁阀甲（153）打开，气囊（158）内钻井液经过电磁阀甲（153）、上部内流道（152）和单向阀甲（151）流出，气囊（158）收缩，环形空间（13）通畅，高密度钻井液经过钻井井底管柱（4）到达气侵的地方，利用高密度钻井液的压力，把继续气侵的气体（14）压回去，避免井喷的发生。

2.根据权利要求1所述的井下气侵智能控制系统的控制方法，其特征在于：所述的压井控制总成置于气侵监测总成上方。