欠平衡钻井压力监测与控制系统研制

摘要

欠平衡钻井技术可以有效地防止地层伤害，提高油井产能和勘探效率。在欠平衡钻井过程中，压力的监测和控制是关键技术，是保证欠平衡钻井的有效性、合理性和施工作业的安全性的基础。 本项目采用现场、厂家调研──室内分析、设计──室内安装、调试──室内及现场试验的方法，对欠平衡钻井压力监测控制技术进行了研究。分析了欠平衡钻井过程中各工艺参数的作用，确定了需要监测、控制的主要参数；结合钻井工作和欠平衡钻井监测、控制的实际情况，研究并选择了适用的采集、监测、显示仪器、仪表和方法，保证了系统的适应性、可靠性、可操作性以及系统寿命；通过控制理论的研究和控制元件的筛选，采用计算机和机—电—液—体化的控制系统设计，实现了欠平衡钻井相关压力的地面控制；采用双液动蝶阀、双控制箱、双阀位传感器的独特设计，解决了欠平衡钻井节流压力控制中的出流面积突变问题，提高了压力控制精度和节流管汇的可维护性、可操作性和安全性；根据欠平衡钻井对数据采集、监测、控制、评价、多相流模拟、数据传输需要，结合选用的采集、传输、显示元器件及仪器仪表，采用控制理论、控制方法的研究结果，编制相应的显示、计算、控制、存储软件。最终形成了一套适合欠平衡钻井施工的欠平衡压力监控系统。 研制的欠平衡压力监控系统具有自动控制功能、过程控制功能、智能表监测功能、计算机监控功能。系统采用了多功能、集成化设计，可以作为多功能钻井工程参数监控平台，具有钻井数据采集、显示、传输、记录；欠平衡钻井压力监测及控制；油气井井控操作；钻井参数超限报警等功能。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第1章前言

第2章监控系统设计

第3章监控装置功能实现

第4章节流管汇的改进

第5章监控软件设计

第6章结论

参考文献

致谢

个人简历、在学期间的研究成果