[发明专利]一种具有井下故障预警功能的钻井监控系统

权利要求书

1.一种具有井下故障预警功能的钻井监控系统，其特征在于，所述系统包括工程参数测量子系统(1)，所述工程参数测量子系统(1)包括：

地面工程参数录井装置(10)，其用于实时监测地面工程参数；

井下工程参数随钻测量装置(11)，所述井下工程参数随钻测量装置(11)包括：

井下工程参数宏观监测子装置(110)，其用于实时监测井下钻头和钻具的总体工程参数；

井下故障精确监测子装置(111)，其用于实时监测井下指定零部件的局部工程参数；

井下故障预警子装置(112)，其用于根据所述地面工程参数和井下实时测量工程参数进行故障特征分析，并生成井下故障预警信号；其中，

所述井下实时测量工程参数包括所述总体工程参数以及所述局部工程参数。

2.如权利要求1所述的具有井下故障预警功能的钻井监控系统，其特征在于，所述系统还包括：

司钻控制子系统(2)，其用于根据所述地面工程参数、所述井下实时测量工程参数、所述井下故障预警信号、钻井设计参数、地质环境参数以及邻井数据库，生成钻机调整指令。

3.如权利要求2所述的具有井下故障预警功能的钻井监控系统，其特征在于，所述系统还包括：

钻机执行子系统(3)，其用于根据所述钻机调整指令，控制钻机执行机构。

4.如权利要求2所述的具有井下故障预警功能的钻井监控系统，其特征在于，所述系统还包括：

数据传输子系统(4)，其用于将所述地面工程参数、所述井下实时测量工程参数以及所述井下故障预警信号传输至所述司钻控制子系统(2)。

5.如权利要求1所述的具有井下故障预警功能的钻井监控系统，其特征在于，所述井下工程参数宏观监测子装置(110)包括近钻头监测短节(1100)或远钻头监测短节(1101)：

所述近钻头监测短节(1100)，用于检测钻头处的工程参数；

所述远钻头监测短节(1101)，用于检测钻具处的工程参数。

6.如权利要求5所述的具有井下故障预警功能的钻井监控系统，其特征在于：

所述近钻头监测短节(1100)以及所述远钻头监测短节(1101)均配置钻压传感器、转速传感器、扭矩传感器、弯曲应力传感器以及振动加速度传感器。

7.如权利要求5所述的具有井下故障预警功能的钻井监控系统，其特征在于，当所述井下工程参数宏观监测子装置(110)包括所述近钻头监测短节(1100)，不包括所述远钻头监测短节(1101)时，所述井下工程参数宏观监测子装置(110)还包括测量数据接收短节(1102)；

所述近钻头监测短节(1100)位于钻头和螺杆钻具之间；

所述测量数据接收短节(1102)位于所述螺杆钻具上方。

8.如权利要求5所述的具有井下故障预警功能的钻井监控系统，其特征在于，当所述井下工程参数宏观监测子装置(110)包括所述近钻头监测短节(1100)以及所述远钻头监测短节(1101)时；

所述近钻头监测短节(1100)位于钻头和螺杆钻具之间；

所述远钻头监测短节(1101)位于所述螺杆钻具上方。

9.如权利要求1所述的具有井下故障预警功能的钻井监控系统，其特征在于，所述井下故障精确监测子装置(111)包括钻头故障精确监测子装置(1110)或钻具故障精确监测子装置(1111)；

所述钻头故障精确监测子装置(1110)用于实时对所述钻头的故障情况进行监测；

所述钻具故障精确监测子装置(1111)用于实时对所述钻具的故障情况进行监测。

10.如权利要求1所述的具有井下故障预警功能的钻井监控系统，其特征在于：

所述井下故障预警子装置(112)配置故障分级算法，根据预设的故障分级标准设置不同级别门槛值，根据所述地面工程参数和井下实时测量工程参数进行故障分级处理，并发出对应级别的故障预警信号。