钻井防喷模拟控制系统研究

《钻井防喷模拟控制系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第1章概述1.1课题的目的和意义本课题是对油山钻探井控培训屮心现冇实验井模拟井喷系统进行技术改造。通过技术改造，在原实验井仅能进行模拟井喷的基础上，增加可以定量模拟溢流、井汹及井漏现彖的功能，增强井控培训小坐岗训练与防喷演习等环节的真实性，进一步提高培训效果。通过研究，能够使井控培训实验井貝备真实模拟溢流、井涌、井喷、井漏等复杂情况的特点，为今后面向油出开展防喷演习与坐岗训练打下良好基础。1.2井控系统现状近年来，国内外在井控技术领域不断地研究，井控技术取得了长足进步，推出一些新技术、新工具和新产品对推动井控技术的不断进步起到了积极的作用。井控新技术其中包扌舌多级节流

2、拉制系统、发芦检测仪、智能井控系统、用于欠平衡钻井的井控新设备、无事故控制井控设备、多功能井口控制器等项FI所遵循的标准。1.地质导向钻井技术在高效开发复杂油藏方面具有极大的优势，但是它也有自身的不足，那就是在必要的时候该钻井技术仍然需要采用弯壳体马达滑动钻进，这样会造成轨迹过度扭曲。同时，滑动钻进不利于井眼清洁和冇效克服摩阻，轨迹控制难度增加，井眼轨迹在达到一定的程度后难以继续向前延伸，使地质导向钻井技术在现代钻井工业中的应用受到极大限制。旋转导向钻井技术就是为了克服上述缺陷而产生的，其目的就是为了取消滑动钻进工作方式、使钻具在旋转钻进的同时，实现轨迹的控制，在有效

3、克服地质导向钻井技术的一些缺陷、提高油藏开发的整体效益、有效避免钻井风险方面有重要意义。世界上多家具有相当实力的钻井服务公司都在研究、开发旋转导向工具，如SPERRY—SUN公司、BAKER—HUGHES1NTEQ公司、SCHLUM—BERGER公司、CAMCO钻井服务公司、CAM—BRIDGE钻井自动化公司等，但到目前为止，其中获得商业性成功的只有SPERRY—SUN公司的GEO—PILOT旋转导向钻井系统、BAKERHUGHESINTEQ公司的旋转闭环钻井系统RCLS(RotaryClosedLoopDr订lingSystem)和SCHLUMBERGER公司的P

4、OWERDRIVE旋转导向钻井系统。2.旋转地质导向钻井技术目前，由于投入应用的旋转导向工具都不具冇地质评价功能，旋传地质导向钻井技术因此并未完全成熟，旋转地质导向钻井技术只能和地质评价仪器配合使用，利用地质评价仪器测量的地质参数进行地质导向。现在，世界上有多家钻井服务公司或仪器/-12具开发的公司，正致力于带地质导向功能的旋转导向工具的研究，并且取得了很大的进展。相信在不久的将來，旋转地质导向钻井技术一定会成为现代钻井工业的主流技术，并将进一步推动自动闭环钻井技术的更进一步的成熟。3•其它方面的进一步发展随着大位移定向井钻井、超深井钻井、欠平衡钻井、油管钻井等钻井技

5、术的发展，地质导向钻井技术在钻井工业的应用越来越广。为了适应这种发展的需要,地质导向钻井技术也要不断的发展。1.3论文內容该培训系统可具有以进行不同工况下的溢流、井漏的发现与检测训练；发现不及时的井涌、井喷演示，以及关井后，气休滑脱处理的训练等功能。同时，系统保留手动控制功能，方便检修维护及必要吋的人工操作。该培训系统主要用于井控防喷演习训练、坐岗训练及压井训练等科目的培训教学。该培训系统研究主要涉及包括供溢漏供液控制系统模块的设计研究、供气控制系统与压力模拟模块的设计研究、自动控制单元模块的设计研究、钻井液液而监测部分的设计研究等四个方面的研究内容。研究采用当前成熟

6、的口动化控制与流体计量技术，技术可行性强，可实现系统的口动控制与精确计量，流程简单、操作安全可靠，适于推广应用。1.4论文的内容安排全文内容主要分唔个部分阐述：第一部分，叙述了本文的课题研究背景，纵览钻井防喷模拟控制系统研究国内外的发展现状及趋势，提出了研究内容及设计目标，并对论文的内容做了总体安排。笫二部分，对钻井防喷控制系统研究的PLC硕件做了简单的介绍，介绍了在现场需要用到什么型号的硬件，以及这些硬件的设计。第三部分，通过对钻井防喷的工艺流程、运行设备及相关参数的分析，提出整体的设计方案，并对控制系统的功能，系统设备及仪衣选用，变频器系统，等系统组件进行阐述分析

7、，为实现项目设计打好技术理论基础。第四部分，对钻井防喷系统的程序进行了编制。重点研究了钻井防喷的程序编制。第2章可编程序控制器的概况2.1PLC的概念及发展2.1.1.可编程控制器的定义可编程控制器一直在发展屮，因此直到口前为止，还未能对其下最后的定义。美国电气制造商协会NEMA(NationalElectricalManufacturersAssociation)在1980年给可编程控制器作了如下的定义：“可编程控制器是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆以存储指令，用来执行诸如逻辑，顺序，计时，计数和演算等功能，并通过数字或模拟的输入和输