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基于巴歇尔槽的早期溢流检测系统的研究

基于巴歇尔槽的早期溢流检测系统的研究

作者：栾石柱东北石油大学

学位级别：硕士

随着油气勘探开发领域的扩大，油气钻井复杂性和深度在不断增加，这对井控技术提出了更高的要求，而溢流检测技术作为井控技术的关键，其作用十分重要。及时准确地发现溢流，将为排除溢流、重建压力平衡赢得宝贵的时间，大大降低了二次... 详细信息

随着油气勘探开发领域的扩大，油气钻井复杂性和深度在不断增加，这对井控技术提出了更高的要求，而溢流检测技术作为井控技术的关键，其作用十分重要。及时准确地发现溢流，将为排除溢流、重建压力平衡赢得宝贵的时间，大大降低了二次井控的难度，有效保证了钻井作业的安全。近些年来，溢流检测技术取得了长足进步。目前国内外钻井作业主要采用的溢流检测技术包括：钻井液池（泥浆池）液面检测技术、流量差法、井筒环空液位检测技术、气侵检测技术、随钻溢流检测技术、多参数综合检测分析系统、综合录井检测技术等。本文详细分析了以上方法的适用条件、优点和不足及现场应用情况，针对目前钻井现场使用最广泛的泥浆池液面检测技术所存在的检测不及时、不精确的问题，及传统钻井液返出流量测量的局限性问题，提出了以流量差法为基础的基于巴歇尔槽的早期溢流检测系统。巴歇尔槽在测量农业用水、工业用水和上下水的流量测量方面应用广泛，本文首次提出基于巴歇尔槽测量返出钻井液明渠流流量。与泥浆池液面溢流检测法相比，本系统具有更高的检测可靠性;且因其在地面返出管线的前端安放并检测，所以其检测的实时性更好;同时，这种检测方式也解决了传统流量差法需满管等条件下测量返出量的局限性问题。论文的主要研究内容及研究成果如下：1.通过对现有溢流检测技术的详细调研，提出了基于巴歇尔槽的早期溢流检测系统的设计方案。系统基于流量差法实现，是以明渠流量计来检测钻井液返出明渠流量。2.阐述了系统选择巴歇尔槽作为其明渠流量辅助测量设备的原因;依托实验室钻井循环模拟装置，通过巴歇尔槽及其配套超声波流量计对其改造，完成了基于巴歇尔槽的溢流检测系统的硬件设计。3.通过室内实验及ANSYS有限元软件的数值模拟实验的分析，在综合考虑了钻井现场实际情况的基础上，完成了巴歇尔槽的型号及结构的优选;在充分考虑溢流检测的影响因素的前提下，结合室内实验及ANSYS数值模拟实验分析，建立了基于巴歇尔槽的流量差溢流检测模型;并以此为基础，借助VB、C#等程序开发环境编制了系统软件，最终完成了具有溢流结果检测及可靠报警功能的早期溢流检测系统。依托实验室装置开展了测试实验，结果表明本文设计的溢流检测系统的应用效果达到了预期目的，也为此类装置近一步现场应用奠定了基础。

关键词：溢流检测巴歇尔槽返出钻井液明渠流 Ansys软件早期检测系统钻井液池液面流量差

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油气井勘探开发中的溢流检测和关井分流程序

企业技术开发 2009年第11期28卷 37-39页

作者：崔文霞胜利石油管理局钻井职工培训中心山东东营257064

文章详细分析了油气井勘探开发中溢流产生的原因和征兆、溢流的主要监测方式和预防措施,重点论述了油气井的关井程序和分流程序,包括软关井、硬关井作业程序。

关键词：溢流检测软关井硬关井分流作业程序

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油气井勘探开发中的溢流检测和关井分流程序

中国石油和化工标准与质量 2012年第10期32卷 17-17页

作者：黄鹤陕西延长石油(集团)有限责任公司陕西西安710075

在油气井的过程当中,为了在出现一些复杂多变的地层的时候能够很好的应对,保证在施工的过程中能够安全的完成钻井作业,所以就得十分细心的观察以便在溢流现象出现的时候能够第一时间的进行关井控制,然后就可以根据分流的程序对节流循环... 详细信息

在油气井的过程当中,为了在出现一些复杂多变的地层的时候能够很好的应对,保证在施工的过程中能够安全的完成钻井作业,所以就得十分细心的观察以便在溢流现象出现的时候能够第一时间的进行关井控制,然后就可以根据分流的程序对节流循环排出溢流,这样就会在地层平衡的情况下很好的进行钻井作业。本文就主要介绍了在油气井的勘探过程中的发生溢流的主要的原因以及主要监测的方法和预防的措施,对于油气井的关井分流程序也作了简单的分析。

关键词：油气井勘探溢流检测关井分流程序

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西铭选煤厂智能浓缩机研究与应用

西部探矿工程 2024年第7期36卷 146-147,150页

作者：马延峰山西焦煤西山煤电西铭选煤厂山西太原030053

针对西铭选煤厂浓缩机系统存在的智能化水平低、应用效果不理想的问题,提出基于智能型PLC控制器的浓缩机系统优化方案。重点阐述了以AB-850控制器为核心的浓缩机系统硬件、软件设计方案,由核心控制器完成浓缩机溢流检测、底流检测过程,... 详细信息

针对西铭选煤厂浓缩机系统存在的智能化水平低、应用效果不理想的问题,提出基于智能型PLC控制器的浓缩机系统优化方案。重点阐述了以AB-850控制器为核心的浓缩机系统硬件、软件设计方案,由核心控制器完成浓缩机溢流检测、底流检测过程,并通过CAN总线通讯模式将数据传送至HMI,实现浓缩过程的可视化及可回溯,最后完成实际应用分析。分析结果表明:优化后的智能浓缩机系统满足应用要求,提升了西铭选煤厂浓缩机系统的智能化水平,达到了提升选煤厂浓缩机工作效率的目的,社会经济效益较好。

关键词：选煤厂浓缩机 PLC控制器溢流检测底流检测传感器

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基于自监督学习的钻井溢流早期识别的研究

基于自监督学习的钻井溢流早期识别的研究

作者：曹梦晨吉林大学

学位级别：硕士

石油是现代社会的关键能源,深刻影响着人们的生活和国家的发展。石油的生产依赖于钻井,在此过程中,溢流被视为钻井安全的最大隐患。能够及时检测并有效应对溢流事件,对于降低井控风险至关重要。溢流的识别本质上是一个多维时序数据分类... 详细信息

石油是现代社会的关键能源,深刻影响着人们的生活和国家的发展。石油的生产依赖于钻井,在此过程中,溢流被视为钻井安全的最大隐患。能够及时检测并有效应对溢流事件,对于降低井控风险至关重要。溢流的识别本质上是一个多维时序数据分类问题。目前,识别溢流的方法主要依赖于经验选择的部分钻井数据特征,或采用传统机器学习方法。这些方法的局限在于,手动选取的特征难以全面表征溢流;获取有标记样本难度大且成本高,导致溢流数据记录有限、数据样本不均衡及训练样本稀缺,从而导致模型的准确率和泛化能力下降。而半监督学习和自监督学习能通过更好地利用无标签样本,能够解决这些问题,并展现出良好的泛化能力。为了实现对钻井溢流事件的早期识别,本研究首先提出了一种适用于具有较少类别数据集的基于半监督学习的方法Semi-Supervised Contrastive Learning of Time Series Representation(Semi CLR)。该方法能够利用少量有标签数据,通过数据增强和硬负采样,令网络学习到阳性样本和阴性样本的本质区别,并用此网络生成无标记样本的伪标签,重复进行训练,并在迭代的过程中更新伪标签并自适应调节温度参数。这种方法在数据集所包含类别较少的情况下较好的学习特征,在多个数据集上取得了优于Sim CLR的结果。其次,为了适应更多领域以及更多类型的数据集,本文提出了一个基于自监督学习的方法:MCSiam Network(Multi-branch Constrained Siamese Network),能够在兼顾多分支、多时间尺度、一致性约束的情况下学习多维时序数据的特征,并对模型进行自监督的改良。该方法是传统CV对比学习模型Simple Siamese Network(Sim Siam)的拓展,MCSiam的改进在于增加了对比分支数,每个分支代表着一个时间尺度,同时引入了一致性约束模块,实现了更稳定的学习时间特征。为了验证这两个模型,本研究与其他深度学习方法和传统的机器学习方法进行了比较。实验结果表明,提出的模型能够准确地识别溢流,在使用三次溢流作为训练集时准确率达到了0.75,在全部测试集上平均提前100个时间片预测到了溢流的发生。在使用五次溢流作为训练集时准确率达到了0.85,在全部测试集上平均提前300个时间片预测到了溢流的发生。相比于近年多个时序分类模型,在UEA,CIFAR和中石油数据集上都能取得更好的结果。并设计了消融实验,评估了各个模块的影响。此外,该模型具有较好的泛化能力和较低的计算复杂度,可广泛应用于各种井。

关键词：多维时序数据分类溢流检测自监督学习半监督学习

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深水钻井井筒气液两相溢流特征及其识别方法

工程热物理学报 2011年第12期32卷 2068-2072页

作者：任美鹏李相方刘书杰耿亚楠朱磊尹邦堂中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中海油研究总院北京100027

墨西哥湾发生的井喷表明深水溢流早期检测与可靠识别存在问题,对深水钻井过程地层气体侵入井筒后与非生顿流体的钻井液形成的气液两相流型特征的研究,发现钻井液循环与非循环期间沿井筒流型分布差异大。钻井液循环期间发生气侵后在近钻... 详细信息

墨西哥湾发生的井喷表明深水溢流早期检测与可靠识别存在问题,对深水钻井过程地层气体侵入井筒后与非生顿流体的钻井液形成的气液两相流型特征的研究,发现钻井液循环与非循环期间沿井筒流型分布差异大。钻井液循环期间发生气侵后在近钻头处多为泡状流,而在非循环期间多为段塞流。深水钻井气侵后当气体运移到隔水管时多呈段塞流型,地面溢出体积通常很小而海底泥线以上隔水管局部含气率较高,因此,在隔水管段测量含气性可以在地面溢流量较小情况发现气侵。鉴于深水钻井隔水管力学完整性,测量含气性的传感器不能在隔水管上打孔安装,研究表明非接触式超声波多普勒传感器是适合的,且沿程布置可以提高测量可靠性。

关键词：海洋钻井深水井喷气液两相流溢流检测