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基于物联网系统的节流压井管汇控制方法及相关设备技术方案

技术编号:44919861 阅读:6 留言:0更新日期:2025-04-08 19:00
本发明专利技术提供了一种基于物联网系统的节流压井管汇控制方法,显著提高了管汇控制指令的准确性和时效性,目前,井场在钻井、试油、井下作业过程中,对节流压井管汇发出的控制指令完全依靠指挥人员的经验,度管汇状态的检查也完全依靠巡视人员的定时巡查。定时巡查人员由于对数据和管汇状态的掌握存在不够全面、不够具体的问题,可能存在隐性问题难以实时发现的风险。本发明专利技术通过构建智能比对模型,依靠新型信息采集系统,实现数据可视化、阀门实时开闭状态显性化和液动阀开度状态明晰化,并根据预设模型和各阀门、压力数据的反馈信息提供操作建议,有效减少节流压井管汇管理盲区,实现对节流压井管汇信息的全盘掌握,提高了控制指令的准确性和时效性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油钻采井控,具体为一种基于物联网系统的节流压井管汇控制方法及相关设备


技术介绍

1、节流压井管汇是由节流阀、各类闸阀、管道、压力表等组成的特殊流体管汇,用于钻井、试油、井下作业过程中控制井眼环空流体的排放通道,也可以通过节流压井管汇向井眼环空注入清水、压井液等流体,达到压井、防喷、平衡井筒压力的目的,是井控作业,特别是钻井、试油、井下作业过程中发生溢流后压井作业中不可缺少的重要设备。

2、当发生溢流等安全风险事件时,需要操作节流管汇和压井管汇上多处阀门的开闭,并通过观察节流压井管汇压力表的示数,执行井控作业。对于节流管汇,可通过节流阀的节流作用实施压井作业,控制井内流体,使其不流出井口,并控制井口回压(立压套压),维持井底压力不低于地层压力,从而制止溢流。同时,在使用防喷器的全封闸板封闭井口后,需要通过压井管汇,向井筒中吊灌重泥浆,实施压井作业。可以看出,要成功实施这一系列操作,需要指挥人员和操作人员的密切配合。指挥人员通过分析立压套压、泥浆密度等管汇信息,给出操作指令,操作人员再通过手动控制阀门开关和节流阀的开度执行指令。

3、目前,在对节流压井管汇进行控制时,采用人工的方式对管汇信息进行采集,然后将采集得到的管汇信息上传至后台进行信息处理,并在处理结束后生成对应控制信息,告知工作人员对位于不同管汇位置的阀门进行开闭和节流阀开度控制,全流程操作过程中依赖操作人员的人工信息传递及手动执行操作动作。

4、这种方式存在不安全、不精准、不可靠的弊端。


术实现思路

1、本专利技术的提供了一种基于物联网系统的节流压井管汇控制方法及相关设备,解决了现有技术中手动操作不安全、不精准、不可靠的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、基于物联网系统的节流压井管汇控制方法,包括:

4、获取管汇信息;

5、根据管汇信息确定检测位置信息和阀门位置信息;

6、根据检测位置信息和阀门位置信息对管汇信息进行建模,得到第一管汇建模信息;

7、分别将与检测位置信息相对应的管汇检测信息以及与阀门位置信息相对应的开闭信息与第一管汇建模信息相结合,得到第二管汇建模信息;

8、对第二管汇建模信息进行异常检测,确定位于不同位置的管汇检测信息是够存在预设异常;

9、若管汇检测信息存在预设异常,则根据预设异常的异常种类生成处理方案,并控制管路和显示处理方案。

10、优选地,第一管汇建模采用bim建模技术,通过建立网络以及管汇线、导入cad文档、建立柱梁板、彩现以及输出成cad图以及明细表,最终生成第一管汇建模。

11、优选地,第二管汇建模的获得具体为,采用supermap idesktop技术处理数据与bim模型合并的操作,首先新建数据集,然后在新建数据集中设置数据别,将数据集名称定义为检测位置信息以及管汇检测信息,然后通过数据处理功能将检测位置信息以及管汇检测信息追加至第一管汇建模信息中,最终得到第二管汇建模信息。

12、优选地,所述显示的内容包括与节流压井管汇相对应的异常组合数量以及异常组合信息。

13、优选地,所述控制管路具体为,控制液动阀门开启指令发出后,控制对应的液动阀门开启设备进行运作,通过模型控制其开启压力,以使主管汇以合适开度与其他管汇开通,同时对第二节流压井管汇建模信息中对应的阀门进行开启数据记录

14、优选地,管汇检测信息存在预设异常的判断具体为,对所述节流压井管汇维护信息进行分析,确定所述管汇维护信息中不同管汇异常类型的类型组合数量以及所述类型组合数量中每个异常类型组合对应的时间序列长度,并基于所述时间序列长度以及所述异常组合数量对所述管汇维护信息进行无监督时间序列数据整理,得到第一节流压井管汇矩阵数据,再根据第一节流压井管汇矩阵数据,生成第二节流压井管汇矩阵数据,最后根据第二节流压井管汇矩阵数据获取第三节流压井管汇建模信息,根据第三节流压井管汇建模信息判断第三节流压井管汇建模信息中是否存在节流压井管汇权重信息不符合预设权重信息的管汇。

15、优选地,根据第一节流压井管汇矩阵数据,生成第二节流压井管汇矩阵数据,最后根据第二节流压井管汇矩阵数据获取第三节流压井管汇建模信息具体为:

16、将所述第一节流压井管汇矩阵数据输入至训练好的管汇预测模型进行向量特征提取,得到节流压井管汇特征维度数量,并将得到的所述节流压井管汇特征维度数量与所述第一节流压井管汇矩阵数据进行数据结合处理,生成第二节流压井管汇矩阵数据;

17、对所述第二节流压井管汇矩阵数据中所包含的数据进行数据处理,得到管汇危害数据,并将得到的所述管汇危害数据输入至预设算法模型中进行数据推算,生成所述第二节流压井管汇建模信息中不同管汇位置在未来预设时间段内所发生的异常组合数量以及异常组合信息;根据异常组合数量以及异常组合信息进行异常权重分析,得到管汇权重信息,将所述管汇权重信息与第二节流压井管汇建模信息进行结合,得到第三节流压井管汇建模信息。

18、基于物联网系统的节流压井管汇控制装置,包括:

19、获取模块:用于获取管汇信息;

20、检测模块:用于根据管汇信息确定检测位置信息、阀门开闭信息和阀门位置信息;

21、第一建模模块:用于根据检测位置信息和阀门位置信息对管汇信息进行建模,得到第一管汇建模信息;

22、第二建模模块:用于分别将与检测位置信息相对应的管汇检测信息以及与阀门位置信息相对应的开闭信息与第一管汇建模信息相结合,得到第二管汇建模信息;

23、异常检测模块:用于对第二管汇建模信息进行异常检测,确定位于不同位置的管汇检测信息是够存在预设异常;

24、方案生成模块:若管汇检测信息存在预设异常,则根据预设异常的异常种类生成处理方案,并控制管路和显示处理方案

25、一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如基于物联网系统的节流压井管汇控制方法的步骤。

26、一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如基于物联网系统的节流压井管汇控制方法的步骤。

27、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:本专利技术提供了一种基于物联网系统的节流压井管汇控制方法,显著提高了管汇控制指令的准确性和时效性,目前,井场在钻井、试油、井下作业过程中,对节流压井管汇发出的控制指令完全依靠指挥人员的经验,度管汇状态的检查也完全依靠巡视人员的定时巡查。指挥人员的决策依据多为有限的抄表数据,控制指令的发出存在误判的风险;定时巡查人员由于对数据和管汇状态的掌握存在不够全面、不够具体的问题,可能存在隐性问题难以实时发现的风险。本专利技术通过构建智能比对模型,依靠新型信息采集系统,实现数据可视化、阀门实时开闭状态显性化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于物联网系统的节流压井管汇控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于物联网系统的节流压井管汇控制方法,其特征在于,第一管汇建模采用BIM建模技术,通过建立网络以及管汇线、导入CAD文档、建立柱梁板、彩现以及输出成CAD图以及明细表,最终生成第一管汇建模。

3.根据权利要求2所述的基于物联网系统的节流压井管汇控制方法,其特征在于,第二管汇建模的获得具体为,采用supermap idesktop技术处理数据与BIM模型合并的操作,首先新建数据集,然后在新建数据集中设置数据别,将数据集名称定义为检测位置信息以及管汇检测信息,然后通过数据处理功能将检测位置信息以及管汇检测信息追加至第一管汇建模信息中,最终得到第二管汇建模信息。

4.根据权利要求1所述的基于物联网系统的节流压井管汇控制方法,其特征在于,所述显示的内容包括与节流压井管汇相对应的异常组合数量以及异常组合信息。

5.根据权利要求1所述的基于物联网系统的节流压井管汇控制方法,其特征在于,所述控制管路具体为,控制液动阀门开启指令发出后,控制对应的液动阀门开启设备进行运作,通过模型控制其开启压力,以使主管汇以合适开度与其他管汇开通,同时对第二节流压井管汇建模信息中对应的阀门进行开启数据记录。

6.根据权利要求1所述的基于物联网系统的节流压井管汇控制方法,其特征在于,管汇检测信息存在预设异常的判断具体为,对所述节流压井管汇维护信息进行分析,确定所述管汇维护信息中不同管汇异常类型的类型组合数量以及所述类型组合数量中每个异常类型组合对应的时间序列长度,并基于所述时间序列长度以及所述异常组合数量对所述管汇维护信息进行无监督时间序列数据整理,得到第一节流压井管汇矩阵数据,再根据第一节流压井管汇矩阵数据,生成第二节流压井管汇矩阵数据,最后根据第二节流压井管汇矩阵数据获取第三节流压井管汇建模信息,根据第三节流压井管汇建模信息判断第三节流压井管汇建模信息中是否存在节流压井管汇权重信息不符合预设权重信息的管汇。

7.根据权利要求1所述的基于物联网系统的节流压井管汇控制方法,其特征在于,根据第一节流压井管汇矩阵数据,生成第二节流压井管汇矩阵数据,最后根据第二节流压井管汇矩阵数据获取第三节流压井管汇建模信息具体为:

8.基于物联网系统的节流压井管汇控制装置,其特征在于,包括:

9.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述基于物联网系统的节流压井管汇控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述基于物联网系统的节流压井管汇控制方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.基于物联网系统的节流压井管汇控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于物联网系统的节流压井管汇控制方法,其特征在于,第一管汇建模采用bim建模技术,通过建立网络以及管汇线、导入cad文档、建立柱梁板、彩现以及输出成cad图以及明细表,最终生成第一管汇建模。

3.根据权利要求2所述的基于物联网系统的节流压井管汇控制方法,其特征在于,第二管汇建模的获得具体为,采用supermap idesktop技术处理数据与bim模型合并的操作,首先新建数据集,然后在新建数据集中设置数据别,将数据集名称定义为检测位置信息以及管汇检测信息,然后通过数据处理功能将检测位置信息以及管汇检测信息追加至第一管汇建模信息中,最终得到第二管汇建模信息。

4.根据权利要求1所述的基于物联网系统的节流压井管汇控制方法,其特征在于,所述显示的内容包括与节流压井管汇相对应的异常组合数量以及异常组合信息。

5.根据权利要求1所述的基于物联网系统的节流压井管汇控制方法,其特征在于,所述控制管路具体为,控制液动阀门开启指令发出后,控制对应的液动阀门开启设备进行运作,通过模型控制其开启压力,以使主管汇以合适开度与其他管汇开通,同时对第二节流压井管汇建模信息中对应的阀门进行开启数据记录。

6.根据权利要求1所述的基于物联网系统的节流压井管汇控制方法,其特征在于,管汇检测信息存在预设异...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯少波王鹏程周波邹光贵陈星张耀明郭海清林发权张绪亮张志秦浩刘会良吴楠王磊
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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