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专利号: 2023103612206
申请人: 山东柏源技术有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于大数据的石油钻机运行监测分析系统,其特征在于,包括服务器、数据存储模块、钻具监测分析模块、钻探表现分析模块、回液处理分析模块和钻井液循环监管模块;

钻具监测分析模块,用于将石油钻机所对应的钻具进行钻具状态分析并生成钻具状态正常信号或钻具状态异常信号,将钻具状态正常信号或钻具状态异常信号发送至服务器;

服务器接收到钻具状态正常信号时生成钻探表现分析信号,将钻探表现分析信号发送至钻探表现分析模块;钻探表现分析模块,用于在接收到钻探表现分析信号时将石油钻机所对应的钻具进行钻探表现分析并生成钻探表现合格信号或钻探表现不合格信号,将钻探表现合格信号或钻探表现不合格信号发送至服务器;

回液处理分析模块,用于将对应石油钻机所输送的钻井液进行回液处理分析并生成钻井液处理合格信号或钻井液处理不合格信号,将钻井液处理合格信号或钻井液处理不合格信号发送至服务器;服务器接收到钻井液处理合格信号时生成钻井液监管分析信号,将钻井液监管分析信号发送至钻井液循环监管模块;钻井液循环监管模块,用于在接收到钻井液监管分析信号时进行钻井液循环监管分析并生成钻井液循环合格信号或钻井液循环不合格信号,将钻井液循环合格信号或钻井液循环不合格信号发送至服务器。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的石油钻机运行监测分析系统,其特征在于,钻具监测分析模块的具体运行过程包括:

获取到检测时段石油钻机中钻具的钻具受压值、钻具旋速值和钻具温表值,通过数据存储模块调取预设钻具受压范围、预设钻具旋速范围和预设钻具温表范围,将钻具受压值、钻具旋速值和钻具温表值与预设钻具受压范围、预设钻具旋速范围和预设钻具温表范围分别进行数值比较;

若钻具受压值、钻具旋速值和钻具温表值中存在一项未处于对应预设范围内,则判定钻具运行不合格并生成钻具状态异常信号;若钻具受压值、钻具旋速值和钻具温表值均处于对应预设范围内,则通过分析获取到钻具运行值并基于钻具运行值进行比较分析以生成钻具状态异常信号或钻具状态正常信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的石油钻机运行监测分析系统,其特征在于,通过分析获取到钻具运行值并基于钻具运行值进行比较分析的具体分析过程如下:将钻具受压值、钻具旋速值和钻具温表值进行数值计算获取到钻具运行值,通过数据存储模块调取预设钻具运行范围,将钻具运行值与预设钻具运行范围进行数值比较,若钻具运行值未处于预设钻具运行范围内,则生成钻具状态异常信号,若钻具运行值处于预设钻具运行范围内,则生成钻具状态正常信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的石油钻机运行监测分析系统,其特征在于,钻探表现分析模块的具体运行过程包括:

将检测时段石油钻机中钻具的钻具受压值和钻具旋速值进行比值计算获取到钻探表现值,通过数据存储模块调取预设钻探表现范围,将钻探表现值与预设钻探表现范围进行数值比较,若钻探表现值未处于预设钻探表现范围内,则生成钻探表现不合格信号;若钻探表现值处于预设钻探表现范围内,则通过分析获取到钻探运监值并基于钻探运监值进行比较分析以生成钻探表现合格信号或钻探表现不合格信号。

5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的石油钻机运行监测分析系统,其特征在于,通过分析获取到钻探运监值并基于钻探运监值进行比较分析的具体分析过程如下:获取到检测时段石油钻机中钻具的钻具下降值,将钻具受压值、钻具旋速值和钻具下降值进行数值计算获取到钻探运监值;钻具下降值表示检测时段对应钻具的下降距离;通过数据存储模块调取预设钻探运监阈值,将钻探运监值与预设钻探运监阈值进行数值比较,若钻探运监值大于等于预设钻探运监阈值,则生成钻探表现合格信号,若钻探运监值小于预设钻探运监阈值,则生成钻探表现不合格信号。

6.根据权利要求1所述的一种基于大数据的石油钻机运行监测分析系统,其特征在于,回液处理分析模块的具体运行过程包括:

获取到检测时段所输入钻井液的温度和所输入钻井液中的碎屑浓度值并标记为液温表现值和液屑浓度值,以及获取到检测时段所输入钻井液的粘稠度并标记为液稠表现值,通过数据存储模块调取预设液温表现阈值、预设液屑浓度阈值和预设液稠表现阈值;

将液温表现值、液屑浓度值和液稠表现值与预设液温表现阈值、预设液屑浓度阈值和预设液稠表现阈值分别进行数值比较,若液温表现值、液屑浓度值和液稠表现值均小于等于预设阈值,则将液温表现值、液屑浓度值和液稠表现值进行归一化计算获取到回液处理系数,否则生成钻井液处理不合格信号。

7.根据权利要求6所述的一种基于大数据的石油钻机运行监测分析系统,其特征在于,在获取到回液处理系数时,通过数据存储模块调取预设回液处理系数阈值,将回液处理系数与预设回液处理系数阈值进行数值比较,若回液处理系数小于等于预设回液处理系数阈值,则生成钻井液处理合格信号,若回液处理系数大于预设回液处理系数阈值,则生成钻井液处理不合格信号。

8.根据权利要求1所述的一种基于大数据的石油钻机运行监测分析系统,其特征在于,钻井液循环监管模块的具体运行过程包括:

获取到检测时段石油钻机中钻具的钻具下速值和钻具温表值,将钻具下速值和钻具温表值进行数值计算获取到钻具影响值;获取到检测时段钻井液的输入速度和钻井液的回收速度并标记为输液表现值和回液表现值;

将输液表现值与钻具影响值进行比值计算获取到输液反馈值,将输液表现值与回液表现值进行比值计算获取到液体平衡值;通过数据存储模块调取预设输液反馈范围和预设液体平衡范围,将输液反馈值和液体平衡值与预设输液反馈范围和预设液体平衡范围分别进行数值比较,若输液反馈值和液体平衡值均处于对应预设范围内,则生成钻井液循环合格信号,其余情况则生成钻井液循环不合格信号。

9.根据权利要求1所述的一种基于大数据的石油钻机运行监测分析系统,其特征在于,服务器通信连接钻机预警反馈模块,服务器将钻具状态异常信号或钻具状态正常信号、钻探表现合格信号或钻探表现不合格信号、钻井液处理合格信号或钻井液处理不合格信号以及钻井液循环合格信号或钻井液循环不合格信号发送至钻机预警反馈模块;

钻机预警反馈模块接收到钻具状态异常信号、钻探表现不合格信号、钻井液处理不合格信号或钻井液循环不合格信号时生成相应的预警信息,钻机预警反馈模块通信连接对应钻机监管人员的智能终端,钻机预警反馈模块将对应预警信息发送至对应钻机监管人员的智能终端。