[发明专利]一种防止钻井泵憋泵的预测判断方法及其泵压防护系统

权利要求书

1.一种石油钻井工程中防止钻井泵憋泵的预测判断方法，在钻井泵启动时，采用传感器实时检测立管内的泥浆压力LP以及钻井泵出水口的泥浆压力BP，其特征是：

控制器通过执行如下的计算机程序，判断钻井泵是否有憋泵的情况发生：

1）根据获得的钻井泵出水口的泥浆压力BP实时计算BP的上升速率S1：

S1=BPt/BPt-1

式中：BPt表示某一时刻t的钻井泵出水口的泥浆压力；BPt-1表示某一时刻t的前一时刻t-1的钻井泵出水口的泥浆压力；t的单位为ms，取值范围t≤1000ms；

2）根据获得的立管内的压力LP实时计算LP的上升速率S2：

S2=LPt/LPt-1

式中：LPt表示某一时刻t的立管内的泥浆压力；LPt-1表示某一时刻t的前一时刻t-1的立管内的泥浆压力；t的单位ms，取值范围t≤1000ms；

3）实时计算S1-S2的差值，以此差值的大小判断是否有憋死泵的情况发生：

（1）如果S1-S2≤n，则判断钻井泵的高压阀处于开启状态，不会有憋死泵的情况发生，钻井泵可以启动；

（2）如果S1-S2＞n,则判断钻井泵的高压阀和低压阀处于关闭状态，可能有憋死泵的情况发生，钻井泵不能启动；所述n为设定的判断值。

2.根据权利要求1所述的石油钻井工程中防止钻井泵憋泵的预测判断方法，其特征是：所述步骤3）中，如果钻井泵出水口的泥浆压力BP实时上升速率S1≤N，则判断钻井泵的高压阀处于开启状态，钻井泵可以启动；所述N 为设定的判断值，并且n＜N。

3.根据权利要求1或2所述的石油钻井工程中防止钻井泵憋泵的预测判断方法，其特征是：所述步骤3）中，如果钻井泵出水口的泥浆压力BP实时上升速率S1＞N,则判断钻井泵的高压阀和低压阀处于关闭状态，钻井泵不能启动；所述N 为设定的判断值，并且n＜N。

4.一种石油钻井工程防止钻井泵误操作的泵压防护系统，包括控制器以及执行机构，所述控制器输入端与立管压力传感器、泵压检测传感器输出信号连接，控制器控制输出端连接执行机构，所述控制器在钻井泵启动时，根据获得的立管压力传感器、泵压检测传感器信号执行如权利要求1所述的防止钻井泵憋泵的预测判断方法，判断钻井泵是否有憋泵的情况发生，并在判断出有憋死泵的可能情况发生时，切断钻井泵的控制气路或电路使其不能启动，以防止误操作钻井泵而导致憋泵的发生。

5.根据权利要求4所述的石油钻井工程防止钻井泵误操作的泵压防护系统，其特征是：在检测到高压阀处于关闭状态，钻井泵有憋死泵的情况发生时，及时发出预警；在检测到高压阀处于关闭状态，且高压管线无压力的条件下,先打开关闭的高压阀，然后启动钻井泵。