[发明专利]一种钻井井控设备的无线集中控制系统

说明书

本发明公开了一种钻井井控设备的无线集中控制系统，该系统包括：第一数据采集装置用于采集钻井泵泵冲、钻井液密度及循环罐体积；第二数据采集装置用于采集套压、立压、出口流量、入口流量及气体含量；第三数据采集装置用于采集气源压力、汇流管压力、环形压力、储能器压力、氮气瓶压力及油箱液面；智能控制模块用于根据控制指令控制防喷器组及液动平板阀，并在数据出现超出预设阈值范围时发出告警；遥控器用于接收第一数据、第二数据及第三数据并进行显示，在数据出现超出预设阈值范围时发出告警，并接收工作人员输入的控制指令进行钻井井控设备的控制；节流阀智能控制模块用于通过第二节点接收控制指令，根据控制指令精准控制节流阀的开度。

技术领域

本发明涉及石油钻井井控技术领域，尤指一种钻井井控设备的无线集中控制系统。

背景技术

石油钻井井喷事故是钻井行业中最严重的恶性事故，对当地人员、社会、经济、环境造成严重的损害。井喷发生原因很多，从源头很难彻底解决，那么井控系统的预警与控制就是井喷失控之前的最后一道防线。应对井喷要早发现早控制，控制井喷就是和时间在赛跑，晚一秒可能就会造成严重后果，所以井控控制系统必须具有精准预判、及早预警告知、操作便捷、关井迅速、安全可靠等特点。

但是，目前现有的钻井平台井控控制系统使用司钻控制台和辅助控制台，通过控制远程液压控制台间接控制防喷器和液动平板阀的开关，会存在以下不足：

1、发生井喷时，位于钻台上的司钻控制台和节流控制台无法进行操作。

2、发生溢流井涌进行关井时，需要多岗位协同操作，易出现配合不当，易发生误操作。

3、司钻控制台、辅助控制台和节流控制台拆、装麻烦，气缆易接错，调试费时间，增加井队技术人员工作强度，影响施工进度；

4、控制气缆拆卸频繁，易损坏，气缆头面板易碰坏，易造成串气，导致操作事故；节流控制台气管线频繁拆装，经常损坏。

5、井场环境恶劣，气缆易破损、易堵塞，导致司钻控制台和辅助控制台失去部分控制功能；

6、司钻控制台、辅助控制台和节流控制台维修保养成本较高，现场检修保养费时费力。

7、不具备分析、判断、预警溢流、井涌和井漏的功能。

8、终端计算机或显示器显示立压、套压、入口/出口流量、密度等参数，值班人员必须一直死盯着显示器，观察各种参数的变化，才能发现异常情况，非常不方便，很难及时发现风险端倪。

9、有线终端监测系统信号线多，拆、装不方便，连接接口易松动，信号线易损坏，检修排查困难，影响安全生产。

综上来看，亟需一种可以克服上述问题的钻井井控系统。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种钻井井控设备的无线集中控制系统，可以通过终端控制面板或遥控器无线远程直接控制远程液压控制台和节流管汇节流阀，实现防喷器和井控闸门的开关，不再需要司钻控制台、辅助控制台和节流控制台。该系统可以安全、可靠、快速实现防喷器的开关操作，并使用物联网技术全方位进行数据采集，并进行计算、分析和判断，精准预警溢流、井涌和井漏。

在本发明一实施例中，提出了一种钻井井控设备的无线集中控制系统，该系统包括：第一数据采集装置、第二数据采集装置、第三数据采集装置、第一节点、第二节点、遥控器、网关、节流阀智能控制模块、节流阀、智能控制模块、防喷器组及液动平板阀；其中，

所述第一数据采集装置连接所述第一节点，用于采集第一数据，包括钻井泵泵冲、钻井液密度及循环罐体积，并通过所述第一节点发送至所述网关；

所述第二数据采集装置连接所述第二节点，用于采集第二数据，包括套压、立压、出口流量、入口流量及气体含量，并通过所述第二节点发送至所述网关；