一种基于井控系统的一步关井方法 |
|||||||
申请号 | CN201610773435.9 | 申请日 | 2016-08-30 | 公开(公告)号 | CN106168129A | 公开(公告)日 | 2016-11-30 |
申请人 | 中国海洋石油总公司; 中海油研究总院; | 发明人 | 刘书杰; 郭华; 杨向前; 何玉成; 周建良; 周超; 李建民; 郑清华; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及一种基于井控系统的一步关井方法,它包括以下步骤:1)井控系统内设置有PLC 控制器 ,PLC控制器控制钻井 泵 、防喷器、液动放喷 阀 和 电磁阀 的工作状态;2)钻井过程中,遇到紧急情况需要关井时,井控系统发出停止钻井命令以及井涌 信号 ;3)将钻井工具提升至预设 位置 ;4)井控系统启动一步关井:(4.1)PLC控制器同时向钻井泵、防喷器、液动放喷阀和电磁阀发送控制命令,并向钻井人员发送信息;(4.2)钻井泵、防喷器、液动放喷阀和电磁阀分别根据控制命令进行相关操作;(4.3)钻井人员记录关井后10~15min的立管和 套管 压 力 以及循环池 钻井液 的增量及时间,完成关井。本发明关井速度快、可靠性高、不易出现误操作。 | ||||||
权利要求 | 1.一种基于井控系统的一步关井方法,其特征在于:它包括以下步骤: |
||||||
说明书全文 | 一种基于井控系统的一步关井方法技术领域[0001] 本发明涉及一种关井方法,特别是关于一种在海洋石油固定式钻机和陆地钻机等领域中使用的基于井控系统的一步关井方法。 背景技术[0002] 目前,国内海上固定式平台或陆地的石油钻井作业,在有溢流或井喷发生时,需要使用井控系统进行关井。现有关井过程需要井控系统配合手动操作完成关井,例如,如图1所示,关井步骤如下:1)钻井时遇到紧急情况需要关井;2)停钻并发出井涌信号;3)将钻具提升至关闭防喷器的合适位置;4)停止顶驱及钻井泵;5)打开钻井四通处的液动放喷阀;6)关闭环形防喷器后再关闭上闸板防喷器;7)关闭阻流管上的液动阻流阀;8)报告钻井负责人;9)记录关井后10~15min的立管和套管压力以及循环池钻井液的增量及时间,完成关井。其中,关键从步骤3)到步骤6)都需要钻井操作人员在相应的控制面板上进行手动操作,完成一项操作后才能进行下一个操作,耗时较长,并且容易出现误操作,而关井一条重要原则是:关井要及时果断,一旦发生溢流、井涌,关井越迅速,溢流量就越少,越容易控制。这种人工操作的关井方式速度慢,可靠性也不高。井控系统与其它钻井设备的控制系统相对独立,以及井控系统的局限性使关井程序依靠手动操作,耗时长。 发明内容[0003] 针对上述问题,本发明的目的是提供一种基于井控系统的一步关井方法,其关井速度快、可靠性高、不易出现误操作。 [0004] 为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种基于井控系统的一步关井方法,其特征在于它包括以下步骤:1)井控系统内设置有PLC控制器,PLC控制器控制钻井泵、防喷器、液动放喷阀和电磁阀的工作状态;2)钻井过程中,遇到紧急情况需要关井时,井控系统发出停止钻井命令以及井涌信号;3)将钻井工具提升至为方便关闭防喷器的预设位置;4)井控系统启动一步关井,完成关井。 [0005] 优选地,所述步骤4)中,一步关井的具体过程如下:(4.1)PLC控制器同时向钻井泵、防喷器、液动放喷阀和电磁阀发送控制命令,并向钻井人员发送信息;(4.2)钻井泵根据接收的控制命令停止顶驱及钻井泵,液动放喷阀根据接收的控制命令打开钻井四通处的液动放喷阀,防喷器根据接收的控制命令先关闭环形防喷器后再关闭上闸板防喷器,电磁阀根据接收的控制命令关闭阻流管汇上的液动阻流阀;(4.3)钻井人员记录关井后10~15min的立管和套管压力以及循环池钻井液的增量及时间。 [0006] 优选地,所述步骤1)中,所述防喷器由环形防喷器和上闸板防喷器构成;所述环形防喷器和所述上闸板防喷器均与所述PLC控制器电连接。 [0007] 优选地,所述步骤1)中,所述液动阻流阀一端经所述电磁阀与泥浆泵一端连通,所述液动阻流阀另一端与泥浆泵另一端连通。 [0008] 本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本发明采用的井控系统可以预先设置硬关井或者软关井模式,在关井时,关闭防喷器后,井控系统控制相关设备工作状态,依次实现停止相关钻井设备运转,这个过程不需要进行人工操作,可靠性高,关井及时并速度快,不易出现误操作。2、本发明采用在阻流阀的控制系统上并联一套电磁阀控制的操作机构,并且与井控系统电连接,以实现自动操作,也为自动化压井作业打下基础。附图说明 [0009] 图1是现有技术中关井流程示意图; [0010] 图2是本发明中一步关井流程示意图。 具体实施方式[0011] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。 [0012] 如图2所示,本发明提供一种基于井控系统的一步关井方法,其包括以下步骤: [0013] 1)井控系统内设置有PLC控制器,液动阻流阀一端经电磁阀与泥浆泵一端连通,液动阻流阀另一端与泥浆泵另一端连通,由电磁阀控制液动阻流阀的工作状态;PLC控制器控制钻井泵、防喷器、液动放喷阀和电磁阀的工作状态; [0014] 2)钻井过程中,遇到紧急情况需要关井时,井控系统发出停止钻井命令以及井涌信号; [0015] 3)将钻井工具提升至为方便关闭防喷器的预设位置; [0016] 4)井控系统启动一步关井,具体过程如下: [0017] (4.1)PLC控制器同时向钻井泵、防喷器、液动放喷阀和电磁阀发送控制命令,并向钻井人员发送信息; [0018] (4.2)钻井泵根据接收的控制命令停止顶驱及钻井泵,液动放喷阀根据接收的控制命令打开钻井四通处的液动放喷阀,防喷器根据接收的控制命令先关闭环形防喷器后再关闭上闸板防喷器,电磁阀根据接收的控制命令关闭阻流管汇上的液动阻流阀; [0019] (4.3)钻井人员记录关井后10~15min的立管和套管压力以及循环池钻井液的增量及时间,完成关井。 [0020] 上述步骤1)中,防喷器由环形防喷器和上闸板防喷器构成。环形防喷器和上闸板防喷器均与PLC控制器电连接,由PLC控制器控制环形防喷器和上闸板防喷器的工作状态。 [0021] 上述各实施例仅用于说明本发明,各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的,在本发明技术方案的基础上,凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换,均不应排除在本发明的保护范围之外。 |