起钻                                                                                                                                              钻进

  

                                                下钻

一、        背景

钻井过程中，发生溢流是在所难免的。及时发现溢流是井控技术的最关键环节，就目前的技术环节来讲，从钻井施工开始到完井，要落实专人坐岗观察井口和循环池液面变化，发现溢流及时报告。

目前泥浆监测方式存在的主要问题：

1)入口流量是通过泵参数及泵冲算出来的理论值（仅可作为参考）而泥浆实际泵入量会受泵本身性能状态及泥浆密度粘度等性能参数的影响而不同;

2)出口流量采用的靶式出口流量计是根据出口泥浆的冲击力导致流量计靶形成的倾斜度得出的百分比，在实际使用中，会由于工作人员的维护频率及流量计自身状态的不同导致可靠性下降;（泥浆会干结在靶上影响灵敏度及可靠性）

3)泥浆泵搅拌导致液面大幅波动，导致泥浆罐液量不方便测量，不同的人测量也会有很大的差别;

4)人工坐岗方式间断性人工测量和记录方式很难直观反映出泥浆的变化情况，等到达到一定量反应过来往往已经有些滞后了;

5)现有的很多机械式报警器需要人工经常设置初始值及报警限，且经常由于施工因素导致误报警，容易造成“狼来了”！真的“狼来时”反倒会麻痹大意；

6)钻压扭矩泥浆密度等参数变化的判断方式是由于以上因素不能及时准确反映泥浆情况下，用别的参数来推断溢流的模式，但，一是用结果和现象来推断原因往往是滞后的，二是溢流可以造成以上相关参数的异常变化，但可能性不是必然性；

7）录井技术人员监测也需要人为频繁设置以上相关参数，且需要随时高度注意各参数的变化，导致需要依赖人的高度责任心和丰富经验。

 

本系统通过全面调研国内外溢流监测技术的应用情况和存在的问题，运用奥卡姆剃刀定律，排除了用各种不确定的溢流导致的现象参数来反推溢流发生的方式。通过在钻井现场几年和几口井的反复实验，剥离各种干扰因素的影响，应用先进的计算机技术和智能算法，实现了新型的钻井溢流监测方法，研制成功了本系统。

二、技术特点

1、钻井/循环时，用实时的数据和曲线实时监测各循环罐和总池的变化情况，实时反映出口泥浆的变化情况；智能识别起泵、停泵、调泵等操作，对泥浆量变化情况进行动态算法处理，按照行业规范要求进行0.8方超限预警及1方超限报警。排除人为因素，自动运行，不漏报不误报。

 

溢流

人为遮挡

 

2、下钻时，实现了自动数柱数；对每一柱的泥浆实际排出量进行自动计量，并自动根据每一柱的理论排代量计算差值，通过该差值的实时显示和独创的趋势分析算法，进行实时的监测和预警。并可对回压凡尔故障做出反映。

3、起钻时，实现了自动数柱数和自动灌浆；可选择人工灌浆。对灌浆过程和灌浆量进行实时的记录和监测，并自动根据理论灌浆量计算灌浆差值，通过该差值的实时显示和独创的趋势分析算法，进行实时的监测和预警。

4、可以监测空井异常溢流。

5、泥浆值班房、司钻驾驶舱同屏显示。

 

三、        优点

1、简单---安装维护简单；操作简单四个工况，五个界面。

2、直观---数据、图形、曲线结合；司钻、泥浆工双屏。

3、易用---初始安装后，仅每次起下钻简易输入钻具组合数据，最多2分钟；日常自动运行。

4、设计符合井场操作习惯，与现有工作方式兼容（即使系统崩溃，不影响施工）。

5、能实时监测各工况下泥浆变化情况，独创的智能分析算法反映了钻井施工泥浆溢流漏失的客观规律；按照行业规范要求的超限自动报警模式。

6、预警报警极低的误报率和较高的准确率。

四、        结论

该系统以全新的视角和技术解决方案对现有的钻井施工安全技术和管理提供了一个新的监测方法和手段，可对现有的泥浆监测方式进行有益的补充。它更注重对泥浆溢流发生、发展的一个详细过程的观察和记录，更有益于提前发现、及时处置；更有益于后期分析总结。当然，作为一个全新的技术手段，还需要在实践中不断的优化完善，以达到促进钻井施工过程更为安全有效的目标。