本发明专利技术公开了一种随钻测漏失的装置及方法,涉及石油钻探技术领域,其中随钻测漏失的装置包括钻铤和设置在钻铤的空腔内的芯架,钻铤和芯架之间环向设置有若干个压力采集装置,每个压力采集装置包括一个固定底座、一个压力传感器和一个引流管,固定底座内设有压力引流通道;压力传感器的感应头和引流管的内端分别设置固定底座上;芯架通过若干个压力采集装置的引流管与钻铤固定连接;其中,每个压力采集装置的引流管的外端端口承接钻铤外壁上的环空泥浆;固定底座的压力引流通道将泥浆从引流管传输至压力传感器的感应头;压力传感器实时采集环空泥浆的压力值的动态变化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油钻探,具体涉及一种随钻测漏失的装置及方法。
技术介绍
1、随着我国经济的高速发展,石油的需求猛增,钻井数量逐年增多。然而,在钻井过程中,当钻头遇到孔隙度比较高的底层或岩石时,底层或岩石容易产生裂缝,钻井液由于自身压力较高,会穿过裂缝,出现泥浆漏失现象。有些区块几乎是每井必漏,钻井液漏失甚至是不可避免。井下的泥浆漏失往往会导致钻井事故,从而延误了正常钻进的时间,造成经济损失以及环境污染。
2、为了消除井漏现象,目前较为常见的方法是:首先,准确探出漏失位置;其次,针对漏失位置所在的层段,采取分段封隔、调整泥浆密度、减小井筒压力、加大泥浆固体颗粒直径等措施,由此可知,准确探出漏失位置是消除井漏现象的前提。井壁渗透性的强弱决定了泥浆漏失现象明显与否,是能否准确评估预测钻井过程中可能出现的时间的关键,也是准确探出漏失位置的重要因素。
3、为了标定井壁渗透性的强弱和准确评估预测钻井过程中可能出现的时间,目前采用较多的温度传感器检测井下不同深度处的温度变化情况、单个压力传感器测量井筒内压力变化情况以及机械式流量计测量泥浆流量,总之,目前这些漏失现象的识别技术,实时性差,无法直观、精确地获取裂缝的位置、大小等信息。
技术实现思路
1、针对上述问题,本专利技术的目的是提供一种随钻测漏失的装置及方法,用于解决目前这些漏失现象的识别技术,实时性差,无法直观、精确地获取裂缝的位置、大小等信息的问题。
2、为实现上述目的,本专利技术采取以下技术方案:p>3、第一方面,本专利技术公开了一种随钻测漏失的装置,包括钻铤和设置在钻铤的空腔内的芯架,其中,地面泥浆池的钻井液从钻铤顶端向下输入,穿过芯架后,从钻铤的底端流出,围绕在所述钻铤的外壁形成环空泥浆,泥浆从所述钻铤的外壁的顶端流出后,流入到地面泥浆池,由此形成钻井液的循环,其特征在于,所述钻铤和所述芯架之间环向设置有若干个压力采集装置,每个压力采集装置包括一个固定底座、一个压力传感器和一个引流管,
4、所述固定底座内设有压力引流通道;
5、所述压力传感器的感应头和所述引流管的内端分别设置所述固定底座上,且所述压力传感器的感应头插入至所述固定底座的压力引流通道内,所述引流管的内端与所述固定底座的压力引流通道相连通;
6、所述钻铤底端的外壁上环向开设有若干个泥浆引流孔,每个压力采集装置的引流管的外端卡设在所述钻铤的一个泥浆引流孔上,且每个压力采集装置的引流管的外端端口伸出所述钻铤的外壁;
7、其中,每个压力采集装置的引流管的外端端口,用于承接所述钻铤外壁上的环空泥浆;
8、所述固定底座的压力引流通道,用于将泥浆从引流管传输至压力传感器的感应头;
9、所述压力传感器,用于实时采集环空泥浆的压力值的动态变化。
10、优选地,所述压力传感器设置在固定底座的侧面,且所述压力传感器的感应头插入所述固定底座的内部;所述引流管的内端插设在所述固定底座的正面,所述压力传感器的感应头和所述引流管的内端分别位于所述固定底座的压力引流通道的两端,且所述压力传感器的纵向中心线与所述引流管的纵向中心线相垂直。
11、优选地,所述引流管的两端分别设置为连接头,每个连接头内设置有出口或入口,每个连接头的外壁上设置有密封圈,所述引流管的内端的连接头插设在所述固定底座的正面上,其出口与所述固定底座的压力引流通道相连通;
12、每个压力采集装置的引流管的外端的连接头卡设在所述钻铤的一个泥浆引流孔上,且每个压力采集装置的引流管的外端的连接头伸出所述钻铤的外壁,且其入口用于承接所述钻铤外壁上的环空泥浆。
13、优选地,若干个所述泥浆引流孔环向设置在所述钻铤底端的外壁上围成两圈,每圈四个,一共八个泥浆引流孔,且上围的泥浆引流孔与下围的泥浆引流孔相错开。
14、优选地,同一圈的四个泥浆引流孔在所述钻铤的横截面的投影与投影圆心之间的夹角为90度;在上排的四个泥浆引流孔与下排的四个泥浆引流孔在所述钻铤的横截面的投影中,上下两圈相邻的两个泥浆引流孔的投影与投影圆心之间的夹角为45度。
15、优选地,所述压力传感器的感应头处设置有薄膜,用于阻隔泥浆进入所述压力传感器的感应头内。
16、优选地,若干个所述压力采集装置共同配置有一个多路复用器,
17、每个压力采集装置的压力传感器包括采集端和输出端,所述感应头设置在所述采集端上,每个压力传感器的输出端通过若干根导线与多路复用器相连接。
18、进一步地,还包括数据处理装置,所述数据处理装置包括差分放大器、运算放大器、数模转换模块、数据分析模块和显示器,
19、多路复用器与差分放大器通过导线相连;
20、差分放大器与运算放大器通过导线相连;
21、运算放大器与数模转换模块通过导线相连;
22、数据分析模块为主控芯片,多路复用器、数模转换模块和显示器分别通过导线与数据分析模块相连;
23、其中,多路复用器,用于将若干个压力传感器采集的压力信号合为一个信号,形成差模信号;
24、差分放大器,用于对差模信号进行第一次放大和降噪处理;
25、运算放大器,用于对第一次放大和降噪处理后的差模信号进行反向两次放大,得到更强的差模信号;
26、数模转换模块,用于将更强的差模信号转换为数字信号;
27、数据分析模块,用于将数字信号转化为井下的压力信息,并发送至显示器;
28、显示器,用于实时显示井下的压力信息。
29、优选地,所述芯架上从上至下依次布置有电池装置和电路板,
30、所述电路板设置在所述芯架的中下部的壁上,
31、所述多路复用器、所述差分放大器、所述运算放大器、所述数模转换模块、所述数据分析模块设置在所述电路板上;
32、所述电池装置与所述电路板通过导线相连。
33、第二方面,本专利技术还公开了一种随钻测漏失的方法,采用上述的随钻测漏失的装置,其特征在于,包括
34、步骤一:一旦发现地面泥浆池液位高度下降,立刻向上提起钻铤,同时从钻铤顶端向下输入地面泥浆池的钻井液,钻井液从钻铤的底端流出,围绕在所述钻铤的外壁形成环空泥浆;
35、步骤二:环空泥浆流经钻铤底端的外壁上的泥浆引流孔时,从引流管的外端的连接头的入口流入引流管内,通过固定底座的压力引流通道,到达所述压力传感器的感应头处,施压给所述压力传感器的感应头处的薄膜,压力传感器的感应头采集薄膜的压力信号,并将多个压力传感器的压力信号传递至多路复用器;
36、步骤三:多路复用器将若干个压力传感器采集的压力信号合为一个信号,形成差模信号;差分放大器对差模信号进行第一次放大和降噪处理;运算放大器对第一次放大和降噪处理后的差模信号进行反向两次放大,得到更强的差模信号;数模转换模块将更强的差模信号转换为数字信号;数据分析模块将数字信号转化本文档来自技高网
...
【技术保护点】
1.一种随钻测漏失的装置,包括钻铤(1)和设置在钻铤(1)的空腔内的芯架(2),其中,地面泥浆池的钻井液从钻铤(1)顶端向下输入,穿过芯架(2)后,从钻铤(1)的底端流出,围绕在所述钻铤(1)的外壁形成环空泥浆,泥浆从所述钻铤(1)的外壁的顶端流出后,流入到地面泥浆池,由此形成钻井液的循环,其特征在于,所述钻铤(1)和所述芯架(2)之间环向设置有若干个压力采集装置(3),每个压力采集装置(3)包括一个固定底座(31)、一个压力传感器(32)和一个引流管(33),
2.根据权利要求1所述的随钻测漏失的装置,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的随钻测漏失的装置,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的随钻测漏失的装置,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的随钻测漏失的装置,其特征在于,
6.根据权利要求1所述的随钻测漏失的装置,其特征在于,
7.根据权利要求6所述的随钻测漏失的装置,其特征在于,若干个所述压力采集装置(3)共同配置有一个多路复用器(34),
8.根据权利要求7所述的随钻测漏失的装置,其特征在于,还包括数据处理装置,所述数据处理装置包括差分放大器(41)、运算放大器(42)、数模转换模块(43)、数据分析模块(44)和显示器(45),
9.根据权利要求8所述的随钻测漏失的装置,其特征在于,
10.一种随钻测漏失的方法,采用权利要1至9任一所述的随钻测漏失的装置,其特征在于,包括
...
【技术特征摘要】
1.一种随钻测漏失的装置,包括钻铤(1)和设置在钻铤(1)的空腔内的芯架(2),其中,地面泥浆池的钻井液从钻铤(1)顶端向下输入,穿过芯架(2)后,从钻铤(1)的底端流出,围绕在所述钻铤(1)的外壁形成环空泥浆,泥浆从所述钻铤(1)的外壁的顶端流出后,流入到地面泥浆池,由此形成钻井液的循环,其特征在于,所述钻铤(1)和所述芯架(2)之间环向设置有若干个压力采集装置(3),每个压力采集装置(3)包括一个固定底座(31)、一个压力传感器(32)和一个引流管(33),
2.根据权利要求1所述的随钻测漏失的装置,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的随钻测漏失的装置,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的随钻测漏失的装置,...
【专利技术属性】
技术研发人员:幸雪松,吴怡,周长所,庞照宇,顾继俊,王雨妹,贺逸钧,石建,
申请(专利权)人:中海石油中国有限公司,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。