文档介绍：第卷第期钻采工艺
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空气钻井综合录井安全监控系统
江川,李黔,伍贤柱,梁海波
西南石油大学川庆钻探工程公司
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摘要:空气钻井综合录井安全监控系统是以综合录井为监测手段的空气钻井井下燃爆监测与控制系统,其
主要特点是充分利用综合录井技术和空气钻井安全监控软件实时监测井口返出烃类气体、氧气、一氧化碳及二氧
化碳体积分数变化,及时判断井下是否发生燃爆,同时系统能够通过对环空温度及压力的预测分析,预报井下爆炸
极限,为空气钻井安全施工提供依据。
关键词:空气钻井;综合录井;井下安全
中图分类号: 文献标识码: :./..—...
问题。
空气钻井过程中,井下燃爆问题是无法避免的,但由烃类气体燃烧的化学反应方程式:
是通过使用空气钻井综合录井安全监控系统实时监测井口可知,井下发生燃烧时烃类气体
返出烃类气体、氧气、一氧化碳及二氧化碳体积分数变化,实会发生不完全燃烧,生成大量的、,消耗大量的和
时分析井下爆炸极限,计算防燃、阻爆惰性气体注入量,能够烃类气体,也就是井口返出的及,体积分数会升高,而
有效地解决井下燃爆事故,提高空气钻井施工效率,保障空烃类气体及的体积分数将会降低。因此,只要监测
气钻井施工安全。空气钻井综合录井安全监控系统是以综到烃类气体存在,一旦出现上述现象即可判定井下已经发生
合录井为监测手段的空气钻井井下燃爆监测与控制系统。了燃烧。井下燃烧是井下发生爆炸的临界状态,若燃烧不及
时处理,将会发展成为具有危害性的井下爆炸事故。
一
、系统监测井下燃爆的原理
.井场传感器布置
.工作原理空气钻井综合录井安全监控系统综合录井传感器井场
空气钻井综合录井安全监控系统的主要工作原理是利布置图如图所示。
用现有综合录井技术实时监测井下可燃气体含量,一旦监测
到井下环空有可燃气体渗入,系统自动分析该浓度下的可燃
气体与空气混合后是否会发生爆炸现象,若此时的预混气体
浓度达到爆炸极限计算机将会提示报警并进行防燃、阻爆的
惰性气体注人量设计,否则在该气体浓度继续钻进是安全
的。
同时,工程人员也可以通过分析烃类气体、氧气、一氧化
碳及二氧化碳体积分数的变化判断井下是否已经发生燃烧。
当井下发生燃烧时,若燃烧持续时间不长,或者没有发展成
图综合录井传感器井场布置图
为具有危害性的井下爆炸前,利用爆炸极限计算软件分析爆井口排砂管线增压机压缩机组返出压力、温
炸极限,提示及报警发生燃烧的井下可燃气体浓度已经达到度、流量传感器组套压传感器注入压力、温度、流
爆炸极限,若继续钻进或长时间关井将发生井下爆炸事故。量传感器组安装配套监控软件的计算机气体含量传
感器
如果井下发生短时间燃烧,或者可燃气体浓度达到爆炸极
限,可以采取一系列控制氧气含量的方法,如注入惰性气体,
如图所示,空气经增压机组通过注入压力、温度、流
降低预混气体的爆炸极限,从而达到阻燃、防爆的目的。
量传感器组进入井筒,然后经环空在节流管汇处通过返出
空气钻井综合录井安全监控系统正是基于以上原理及时捕
压力、温度、流量传感器组,在排砂管线取样口处经过除尘净
捉井下燃爆现象,解决空气钻井在钻遇微小