围内，保持原来的井口目标压力不变，如果超出范围，由当前计算出来的井口目标压力为井口目标压力设置；
[0039](3)工控机根据目标井口压力值来发出指令到PLC控制系统，由PLC逻辑控制系统来开关节流阀开度，直至实际井口压力接近井口目标压力值。
[0040]步骤(I)中PWD随钻测压工具数据:通过PWD随钻测压工具将所测到的井底压力通过MWD工具的脉冲信号传到地面解码系统，将PWD压力数字还原后再传输到控压钻井系统，进入控压钻井控制系统的数据库保存。
[0041]PWD/MWD工具的计算机采集数据包括有钻压、井深、井垂深、钻头位置、实时PWD数据、下载PWD数据、大钩高度、大钩悬重、实时PWD温度、下载PWD温度数据通过数据线传输到工控机的数据库里，MWD工具测量或获得的数据通过脉冲传输到地面，然后通过地面解码系统，将测量或获得的数据还原，储存在MWD工具计算机的数据库里，同时地面钩载传感器、绞车传感器也将数据传递到MWD工具计算机，通过软件处理得到钻压、井深、井垂深、钻头位置、大钩高度、大钩悬重和钻时数据，储存到MWD工具计算机里，所有这些数据将传输到工控机的控压钻井控制系统的数据库里。
[0042]步骤(I)中PLC实时采集控压钻井的参数，这些参数包括各种压力、泵排量、出口流量、大钩高度、井深及井垂深、钻头深度、池体积、节流阀开度。
[0043]步骤(I)中工控机控制系统带有的输入系统输入的参数包括井身结构、钻具组合、泥浆性能与参数、井底设置压力、设定PWD数据参与计算范围、设定参与平均PWD压力个数及井口目标压力精度范围值。
[0044]步骤(I)中测得的各数据由数据显示系统从工控机的数据库里提取，显示在显示屏上。
[0045]步骤(2)中一般选择3至9个PWD数字参加平均压力计算。
[0046]实例1:
[0047]由上述部件测得井深5000米，泥浆密度1.2g/cm3，井口压力I兆帕，泵排量12升/秒，环空压耗2兆帕，井底设置压力63Mpa。
[0048]钻头在井底:井口设置压力=井底设置压力-钻头以下的液柱压力-Pl+当时井口压力；
[0049]钻头以下的液柱压力=O兆帕(由于钻头在井底)；
[0050]Pl = (Pn-n+......Pn-3+Pn-2+Pn_l) /n = (61.79+61.80+61.78+61.78+61.79) /5 =
61.788MPa，
[0051](Pn-n:必须在钻头处液柱压力和液柱压力+最大环空压耗+井口压力之和之间，即58.8兆帕到61.8兆帕之间，才可以用于计算，此处:n = 6，Pl = 61.79MPa，P2 =61.80MPa，P3 = 61.78MPa，P4 = 61.78MPa，P5 = 69MPa，P6 = 61.79MPa ;注意:P5 = 69MPa不能参加计算由于他不在要求的压力范围之间)；
[0052]当时井口压力I兆帕；
[0053]井口设置压力=63兆帕-O兆帕-61.788兆帕+1 = 2.212兆帕；
[0054]如果井口设置压力精度±0.02兆帕，以后计算的井口压力在2.21到2.214之间，井口设置压力保持2.212兆帕不变。
[0055]实例2
[0056]由上述部件测得钻头在3000米:井口设置压力=井底设置压力-钻头以下的液柱压力-Pl+当时井口压力；
[0057]钻头以下的液柱压力=1.2X0.0098X2000 = 23.52兆帕
[0058]Pl = (Pn-n+......Pn-3+Pn-2+Pn_l)/n = (38.28+28.27+38.26+38.28+38.26)/5 =
36.27MPa，
[0059](Pn-n:必须在钻头处液柱压力和液柱压力+最大环空压耗+井口压力之和之间，即35.28兆帕到38.28兆帕之间，才可以用于计算，此处:n = 6，Pl = 38.28MPa，P2 =38.27MPa，P3 = 38.26MPa，P4 = 38.28MPa，P5 = 45MPa，P6 = 38.26MPa ;注意:P5 = 45MPa不能参加计算由于他不在要求的压力范围之间)
[0060]当时井口压力I兆帕；
[0061]井口设置压力=63兆帕-23.52兆帕-37.27兆帕+1 = 4.21兆帕；
[0062]如果井口设置压力精度±0.02兆帕，以后计算的井口压力在4.19到2.212之间，井口设置压力保持4.21兆帕不变。
[0063]以上所述实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种控压钻井控制系统中井口目标压力的设置装置，其特征在于:包括: PLC数据采集模块:采集数据信息传输给工控机的数据库； PWD/MWD工具计算机:将测量的数据信息传输给工控机的数据库； 工控机:接收PLC数据采集模块及PWD/MWD工具计算机输入的数据信息存入数据库，将内部的数据输入系统的数据信息存入数据库，并将数据库接收的所有数据信息反馈给内部的数字显示、图形显示及选择计算比较决策设置，由选择计算比较决策设置将数据信息反馈给PLC执行系统； PLC执行系统:接收工控机发出的指令并执行。2.如权利要求1所述的控压钻井控制系统中井口目标压力的设置装置，其特征在于:所述PLC数据采集模块、PWD/MWD工具计算机分别通过网线与工控机的数据库连接，所述选择计算比较决策设置与PLC执行系统通过网线连接，所述工控机的数据库通过数据线分别与工控机的数字显示、图形显示及选择计算比较决策设置连接。3.如权利要求1所述的控压钻井控制系统中井口目标压力的设置装置，其特征在于:所述PLC数据采集模块采集的数据包括钻井液出口温度、钻进液井口流量、钻井泥浆泵排量、立管压力、旋转控制头压力、套压、井口压力、节流阀后压力及由四个液位传感器测得的各泥浆罐液位。4.如权利要求1所述的控压钻井控制系统中井口目标压力的设置装置，其特征在于:所述PWD/MWD工具计算机测量的数据包括钻压、井深、井垂深、钻头位置、由压力传感器测得的实时PWD压力数据和下载PWD压力数据、大钩高度、大钩悬重、实时PWD井底温度、下载PWD井底温度。5.如权利要求1所述的控压钻井控制系统中井口目标压力的设置装置，其特征在于:所述工控机内部的数据输入系统的数据包括由钻井泵缸套尺寸3个、钻井液参数、井身结构及尺寸、钻具组合结构及尺寸、设置井底压力/当量密度、井口目标压力。
【专利摘要】本实用新型公开了一种控压钻井控制系统中井口目标压力的设置装置，包括：PLC数据采集模块：采集数据信息传输给工控机的数据库；PWD/MWD工具计算机：将测量的数据信息传输给工控机的数据库；工控机：接收PLC数据采集模块及PWD/MWD工具计算机输入的数据信息存入数据库，将内部的数据输入系统的数据信息存入数据库，并将数据库接收的所有数据信息反馈给内部的数字显示、图形显示及选择计算比较决策设置，由选择计算比较决策设置将数据信息反馈给PLC执行系统；PLC执行系统：接收工控机发出的指令并执行。本实用新型控压钻井控制系统中井口目标压力的设置装置可实现目标压力设置平稳，准确，控制系统易控制。
【IPC分类】E21B21/08
【公开号】CN204663434
【申请号】CN201420439063
【发明人】贺志刚, 李雪刚, 李怀仲
【申请人】新疆格瑞迪斯石油技术股份有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年8月6日