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1. WO2020007309 - MONITORING, PREVENTION AND MANAGEMENT METHOD FOR PREVENTING DRILL PUMP FROM PUMP SUFFOCATION AND MISOPERATION, AND PUMP PRESSURE PROTECTION SYSTEM THEREFOR

Publication Number WO/2020/007309
Publication Date 09.01.2020
International Application No. PCT/CN2019/094455
International Filing Date 03.07.2019
IPC
F MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
04
POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
B
POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
49
Control of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/-F04B47/196
06
Control using electricity
F MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
04
POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
B
POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
49
Control of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/-F04B47/196
10
Other safety measures
F MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
04
POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
B
POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
51
Testing machines, pumps, or pumping installations
F04B 49/06 (2006.01)
F04B 49/10 (2006.01)
F04B 51/00 (2006.01)
CPC
F04B 49/06
F04B 49/10
F04B 51/00
Applicants
  • 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司 PUYANG BAIFU REIDE PETROLEUM SCIENCE AND TECHNOLOGY COMPANY LIMITED [CN/CN]; 中国河南省濮阳市 华龙区濮东产业集聚区巨源工业园 Jvyuan Industrial Park, Pudong Industrial Cluster Zone, Hualong District Puyang, Henan 457001, CN
Inventors
  • 赵刚 ZHAO, Gang; CN
  • 于春 YU, Chun; CN
  • 夏玉龙 XIA, Yulong; CN
  • 张英栋 ZHANG, Yingdong; CN
Agents
  • 北京纪凯知识产权代理有限公司 JEEKAI & PARTNERS; 中国北京市 丰台区广安路9号国投财富广场5号楼15A层 Floor 15A, Building No. 5, GTFC Plaza 9 Guang'an Road, Fengtai District Beijing 100055, CN
Priority Data
201810732053.005.07.2018CN
201811049380.210.09.2018CN
Publication Language Chinese (ZH)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) MONITORING, PREVENTION AND MANAGEMENT METHOD FOR PREVENTING DRILL PUMP FROM PUMP SUFFOCATION AND MISOPERATION, AND PUMP PRESSURE PROTECTION SYSTEM THEREFOR
(FR) PROCÉDÉ DE SURVEILLANCE, DE PRÉVENTION ET DE GESTION DESTINÉ À EMPÊCHER L'ÉTOUFFEMENT ET LE DYSFONCTIONNEMENT D'UNE POMPE DE FORAGE, ET SYSTÈME DE PROTECTION CONTRE LA PRESSION DE POMPE ASSOCIÉ
(ZH) 防止钻井泵憋泵和误操作的监测及预防处理方法及其泵压防护系统
Abstract
(EN)
Disclosed are a monitoring, prevention and management method for preventing a drill pump (1) from pump suffocation and misoperation, and a pump pressure protection system therefor. The monitoring method may comprise: mounting a vertical pipe pressure sensor (5) on a vertical pipe (4) for detecting the pressure inside the vertical pipe (4); mounting a pump pressure sensor (3) on a pipeline for a water outlet of the drill pump (1) for detecting the pressure of the drill pump (1); setting a determination constant N based on the average value of the difference between mud pressures in the pipelines upstream and downstream of a high-pressure valve (2) in a normal operating condition; and at the starting of the drill pump (1), comparing, in real time, the mud pressure P1 in the pipeline upstream of the high-pressure valve (2) with the mud pressure P2 in the pipeline downstream of the high-pressure valve (2): if P1-P2 ≤ N, determining that the high-pressure valve (2) is in an open state, and the drill pump (1) is operating normally; and if P1-P2 > N, determining that the high-pressure valve (2) is in a closed state, and a pump suffocation occurrs to the drill pump (1). According to the method, whether the high-pressure valve is closed is determined by means of calculating and comparing the difference between upstream and downstream pressures of mud liquid using the pressure sensors, such that not only can a drill pump be prevented from a pump suffocation accident, but also a safety risk brought about by an ultra-high pump pressure of the drill pump during drilling can be prevented by means of taking full advantage of the pressure sensors.
(FR)
L'invention concerne un procédé de surveillance, de prévention et de gestion destiné à empêcher l'étouffement et le dysfonctionnement d'une pompe de forage (1), et un système de protection contre la pression de pompe associé. Le procédé de surveillance peut comprendre : le montage d'un capteur de pression de tuyau vertical (5) sur un tuyau vertical (4) destiné à détecter la pression à l'intérieur du tuyau vertical (4) ; le montage d'un capteur de pression de pompe (3) sur une canalisation pour une sortie d'eau de la pompe de forage (1) destiné à détecter la pression de la pompe de forage (1) ; le réglage d'une constante de détermination N sur la base de la valeur moyenne de la différence entre les pressions de boue dans les canalisations en amont et en aval d'une vanne haute pression (2) dans un état de fonctionnement normal ; et au démarrage de la pompe de forage (1), la comparaison, en temps réel, de la pression de boue P1 dans la canalisation en amont de la vanne haute pression (2) et de la pression de boue P2 dans la canalisation en aval de la vanne haute pression (2) : si P1-P2 ≤ N, déterminer que la vanne haute pression (2) est dans un état ouvert et que la pompe de forage (1) fonctionne normalement ; et si P1-P2 > N, déterminer que la vanne haute pression (2) est dans un état fermé et qu'un étouffement de la pompe se produit au niveau de la pompe de forage (1). Selon le procédé, l'état fermé de la vanne haute pression est déterminé au moyen du calcul et de la comparaison de la différence entre des pressions de boue liquide en amont et en aval à l'aide des capteurs de pression, de telle sorte que non seulement une pompe de forage est protégée contre un accident d'étouffement de pompe, mais également un risque de sécurité provoqué par une pression de pompe ultra-élevée de la pompe de forage pendant le forage peut être empêché en tirant pleinement avantage des capteurs de pression.
(ZH)
一种防止钻井泵(1)憋泵和误操作的监测及预防处理方法及其泵压防护系统,监测方法可以包括在立管(4)上安装立管压力传感器(5),用于检测立管(4)内的压力;在钻井泵(1)的出水口的管线上安装泵压力传感器(3),用于检测钻井泵(1)的压力;根据在正常工况下高压阀(2)上游、下游的管线内的泥浆压力差的平均值,设定判断常数N;以及在钻井泵(1)启动时,根据高压阀(2)上游的管线内的泥浆压力P1和高压阀(2)下游的管线内的泥浆压力P2的实时比较:如果P1-P2≤N,则判断高压阀(2)处于开启状态,钻井泵(1)正常运行;如果P1-P2>N,则判断高压阀(2)处于关闭状态,钻井泵(1)有憋泵的情况发生。此方法通过采用压力传感器计算对比泥浆液体上下游压力的差值,来判断高压阀是否关闭,既可以防止钻井泵憋死泵事故的发生,又可以充分利用压力传感器防止钻进时钻井泵泵压超高产生的安全隐患。
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