CN114526025B 一种远程智能主动钻井压力控制系统及方法 （西南石油大学）

一种远程智能主动钻井压力控制系统及方法本发明公开了一种远程智能主动钻井压力地层的抗压能力，实现了井筒压力的主动控制，2器P1236SV89101213过三通T53747模块用于通过机器学习智能算法对地面多参数在线监测系统采集的钻井数据进行学习训练生成控压钻井多工况条件下的压力调控指令样本库，根据在线监测数据进行智能控压；人为控制模块用于根据控压钻井工作人员的指控指令对钻井井筒压力进行智能远程闭环45的精细控压钻井系统井底压力控制精度可达±0.35MPa，已经成为了6通信端口与数据整合与处理系统连接；控压钻井智能控制平台与远程监测及控制系统连7板阀SV15通过三通T8与井控节流管汇相连接；数据整合与处理系统分别与流量计F3和压力控制管汇压力传感器P4和压力控制管汇压力传感器P5分别安装在电控节流阀V2的两端；数据整合与处理系统分别与电控节流阀V2和压力控制压力控制管汇压力传感器P6和压力控制管汇压力传感器P7；数据整合与处理系传感器P2和压力控制管汇压力传感器P3；手动闸板阀SV3通过三通T4与井控节流管汇相连接；压力控制管汇压力传感器P2和压力控制管汇压力传感器P3分别安装在电控节流阀V3的管汇包括通过四通SC1与井队泥浆泵相连的支路Ⅵ和连接四通SC1和三通T7的支路Ⅶ；支路Ⅶ上安装有手动闸板阀SV11，手动闸板阀SV11通过三通T7与地面简易节流控制管汇的支路8智能算法对地面多参数在线监测系统采集的钻井数据进行学习训练生成控压钻井多工况控压钻井工作人员的指控指令对钻井井筒压力进行智能远计算分析软件用于将专家意见及指令通过控制中心直接传递至控压9[0035]多段塞分级堵漏作业中，首先注入的大颗粒堵漏材料在裂缝的吼道位置形成架[0036]防漏堵漏剂及多段塞分级堵漏液的配置及泵注由控压钻井智能控制终端控制分[0047]节流控压及回压补偿作业的预设控压值及回压补偿值均由高精度钻井水力学计[0050]步骤1：控压钻井智能控制系统控制开启吸入泵在加注罐内泵入设定体积泥浆罐[0058]2、利用地面简易节流控制管汇和回压补偿管汇取代精细控压钻井系统的地面自[0061]5、利用井队泥浆泵配合回压补偿管汇取代了专用回压补偿装置，避免了其排量[0063]7、利用地面多参数在线监测系统实现了钻井工程参数及流体等多参数的在线监[0071]图7为本发明地面简易节流控制管汇与井控节流管汇处于并联连接时，钻井液的[0072]图8为本发明地面简易节流控制管汇与井控节流管汇处于串联连接时，钻井液的[0073]图9为本发明地面简易节流控制管汇与井控节流管汇处于并联状态下回压补偿管[0074]图10为本发明地面简易节流控制管汇与井控节流管汇处于串联状态下回压补偿[0076]图12为利用本发明与常规压力控制技术及精细控压钻井技术进行井筒压力控制[0080]图2示意性地显示了本发明的一个实施例的一种远程智能主动钻井压力控制系[0084]所述的地面多参数在线监测系统包括综合录井系统和钻机本身自带的数据采集[0092]所述的数据整合与处理系统86与录井数据中心85、本发明所有在线监测传感器、[0093]所述的地面多参数在线监测系统可以为油气钻井井筒压力的远程智能主动控制[0094]如图3和图4所示，本实施例所述的地面简易节流控制管汇包括节流导流管汇系763与支路Ⅱ相连接的支路Ⅳ,和通过三通T437与四通SC436相连接汇压力传感器P548，并与三通T763相连接；支路Ⅲ上安装有电控节流阀V139、手动闸板阀[0097]本发明所述的地面简易节流控制管汇用于取代精细控压钻井系统的地面自动节上的电控节流阀V139实现三级节流控压，3支电控节流阀的开度由控压钻井智能控制平台了连接泥浆泵10和三通T763的支路Ⅵ和支路Ⅶ,进一步简化了设备配置49和P750。[0110]所述的井口回压补偿管汇通过电控节流阀V139和V240来调控回成，回压导流管汇实质上只是在地面简易节流控制管汇上添加导流支路Ⅵ和支路Ⅶ,电控[0113]所述的分级加注装置62可实现在控压钻井智能控制平台87的控制下配置堵漏浆流阀V4100的开度控制注入堵漏浆的流量，并配合调节泥浆泵的排量实现控制泵入井内堵稳态温度场采用Hasan-Kabir模型，不同温度压力下的钻井液密度预测采用Karstad-[0123]钻井水力学计算系统30稳态计算模块的计算路径I主要用于对模型进行修正和验井作业中，也可人工选择计算路径I利用作业井已钻的若干井段和时间的数据进行现场模[0124]钻井水力学计算系统30瞬态计算模块主要用于模拟气侵后环空的气液两相流态瞬态流动计算模块也可在控压钻井作业中根据技术人员的[0130]所述的控压钻井智能控制终端还与地面多参数在线监测系统86和钻井水力学计[0132]智能控制模块通过预先采集整理多井次控压钻井施工过程中不同作业模式的基用于控压模式。控压模式和非控压模式的切换通过开关手动闸板阀SV121、SV222、SV323、地面节流控制管汇支路Ⅳ、支路Ⅱ、支路Ⅲ和支路Ⅴ,依次经过四通SC436和手动闸板阀节流阀和液控节流阀67的开闭通过控压钻井智能控制平台[0147]进入控压钻井施工作业后，地面多参数在线监测系统86即开始实时采集监测数能控制平台87的控制下单独开启。[0155]所述的多段塞分级堵漏作业需要使用分级加注装置62进行堵漏材料的分级加压钻井智能控制终端根据现场漏失数据自动调取远程监测及控制系统88的专家工作站安[0159]①控压钻井智能控制平台87控制开启吸入泵98在加注罐96内泵入设定体积泥浆[0161]③控压钻井智能控制平台87控制加注罐电控节流阀V4100的开度，调节一级堵漏的最低排量依然存在井漏，则智能控制系统87给出降低钻井液密度及开展堵漏作业的建由套压传感器P952测得。接单根作业结束后，关闭手动闸板阀SV1164，打开手动闸板阀开启灌浆通道，随后打开泥浆泵10，并调控回压补偿装置上的电控节流阀V139和V240的开