鉆井液漏失綜合判識系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種漏失判識裝置，特別涉及一種鉆井液漏失綜合性判識裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]井漏一直是困擾國內(nèi)外石油勘探、開發(fā)的重大工程技術(shù)難題，至今未能完全解決。處理井漏的關(guān)鍵在于確定漏層位置，因此，準(zhǔn)確判斷漏層位置是堵漏技術(shù)中首先要解決的技術(shù)難題。國外早在上世紀(jì)50年代就開始運(yùn)用水動力學(xué)方法和借助儀器測試的方法來研究漏層性質(zhì)。目前多采用儀器測試法確定漏層位置，如聲波測試儀、井溫測試儀、渦流測試儀、放射性示蹤儀、噪聲法、傳感器測量法等。目前，國外廣泛應(yīng)用的是溫度與噪聲方法，也正積極發(fā)展其它的一些漏層測量技術(shù)，包括:熱線測井、壓力變頻器測井、自動側(cè)漏技術(shù)等。這些技術(shù)尚不完善，所有這些測量都需要相當(dāng)數(shù)量的鉆井液栗入井內(nèi)并漏入地層，有時(shí)對測量結(jié)果的解釋也非常困難。我國在20世紀(jì)70年代開始研制漏層測量儀器，這些儀器大多是借助于流體動力學(xué)的原理研制的，它要么將漏失發(fā)生時(shí)流體流動轉(zhuǎn)化成膜片的位移進(jìn)行測量，要么借鑒渦輪流量計(jì)測量原理進(jìn)行流量測量。如公開號為102383784A的專利公開了一種存儲式漏層位置綜合測量儀，該儀器采用井溫、噪聲及聲波等綜合測量方法，測量以采用井下存儲方式，利用鉆桿推進(jìn)或電纜下放，在一定程度上提高了精確性。但這些方法仍存在以下問題:
[0003]1、漏層位置確定的準(zhǔn)確度差，影響堵漏成功率；
[0004]2、井漏后采用鉆桿推進(jìn)的方式存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性，如井壁坍塌易造成卡鉆事故，施工起來也比較復(fù)雜；
[0005]3、目前多使用的井下儀器測試方法是比較單一方法，如流量計(jì)、井溫、噪聲、聲波等等，精度低，準(zhǔn)確性差，使用條件有局限性。而且大多數(shù)漏層測量方式只能簡單的提供漏層的大體位置，不能判識漏失的特征、類型等信息，給下一步堵漏施工造成了一定困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種鉆井過程中鉆井液發(fā)生漏失時(shí)，能及時(shí)判識漏失發(fā)生的類型、特征及具體位置的鉆井液漏失綜合性判識系統(tǒng)。
[0007]為了達(dá)到目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]鉆井液漏失綜合判識系統(tǒng)主要由電纜、電纜接頭、測控電子短節(jié)、溫度壓力噪聲短節(jié)、儀器保護(hù)頭、數(shù)據(jù)處理器、流量傳感器組成。其中，數(shù)據(jù)處理器與電纜相連，電纜與電纜接頭相連，電纜接頭與測控電子短節(jié)相連，測控電子短節(jié)與溫度壓力噪聲短節(jié)相連，溫度壓力噪聲短節(jié)與儀器保護(hù)頭相連，流量傳感器與數(shù)據(jù)處理器相連。溫度壓力噪聲短節(jié)由溫度傳感器、壓力傳感器和噪聲接收換能器分別設(shè)置在短節(jié)骨架上。溫度壓力噪聲短節(jié)骨架設(shè)有孔槽，孔槽引導(dǎo)鉆井液能夠進(jìn)入短節(jié)中與傳感器緊密接觸。
[0009]測控電子短節(jié)主要作用是對溫度、壓力和噪聲三種模式的啟動時(shí)間，對系統(tǒng)進(jìn)行控制。噪聲傳感器與骨架采用硬橡膠固定，外加皮囊，中間過線、充硅油。為了防止儀器在井下碰撞井壁引起的損壞，在儀器的最下端(即溫度壓力噪聲短節(jié)的下入端)安裝有保護(hù)頭。流量傳感器能夠監(jiān)測到鉆井液栗進(jìn)出口流量。判識系統(tǒng)通過電纜進(jìn)行供電和傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理器中安裝的軟件能夠處理接收到的溫度、壓力和噪聲數(shù)據(jù)，同時(shí)根據(jù)處理得到的數(shù)據(jù)和流量數(shù)據(jù)等信息判斷漏失發(fā)生的位置、漏失的類型和特征。
[0010]鉆井液漏失綜合判識系統(tǒng)使用時(shí)，首先將流量傳感器接到鉆井液栗出入口處，然后設(shè)置采集參數(shù)和采集時(shí)刻，采用電纜下放的方式，把儀器放入井下，測量全部漏層范圍，然后上提儀器，利用數(shù)據(jù)處理器軟件對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，判斷漏失發(fā)生的位置、漏失的類型和特征。
[0011 ] 本發(fā)明的原理是:當(dāng)鉆井液漏失發(fā)生，將系統(tǒng)的測量裝置下入井內(nèi)，在裸眼段下放上提后，采集不同井段的噪聲、溫度和壓力的信號，并上傳到計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲；該系統(tǒng)利用測控電子短節(jié)來控制噪聲、溫度及壓力三個(gè)傳感器的工作狀態(tài)，當(dāng)滿足設(shè)定條件時(shí)會進(jìn)行啟動，保證數(shù)據(jù)采集的時(shí)間和井段的準(zhǔn)確性，以及減少不必要條件下數(shù)據(jù)采集對測量結(jié)果的影響。然后利用數(shù)據(jù)處理器(計(jì)算機(jī))處理軟件對采集到的噪聲、溫度和壓力數(shù)據(jù)變化進(jìn)行分析比較，找出一個(gè)公共漏失點(diǎn)，提高測量的精確性，同時(shí)提高了分析比較的速度，減少了人為誤差；計(jì)算機(jī)處理軟件還能根據(jù)采集的不同數(shù)據(jù)分析得到漏失的特征和裂縫寬度等信息。
[0012]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0013]①采用溫度、壓力、噪聲三種模式對漏失和漏層進(jìn)行檢測，提高漏失判定的準(zhǔn)確性和漏層測量的精度，有利于排除干擾因素，適用性廣。
[0014]②能夠?qū)β┦нM(jìn)行綜合判識，得到漏失發(fā)生的位置、類型和特征等信息，提高了漏失判定的準(zhǔn)確性，能為下一步堵漏施工提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，使堵漏施工做到有的放矢。
【附圖說明】
[0015]圖1為鉆井液漏失綜合判識系統(tǒng)不意圖。
[0016]圖2為溫度壓力噪聲短節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]結(jié)合圖1對判識實(shí)施過程進(jìn)行說明。數(shù)據(jù)處理器(采用計(jì)算機(jī)或單片機(jī))I與電纜5相連，電纜接頭2與測控電子短節(jié)6相連，測控電子短節(jié)6與溫度壓力噪聲短節(jié)3相連，溫度壓力噪聲短節(jié)3與儀器保護(hù)頭10相連。溫度壓力噪聲短節(jié)3由噪聲接收換能器(如型號CRY2100)7、溫度傳感器(如型號PtlOO)8和壓力傳感器(如型號PX409)9連接組成。流量傳感器4與數(shù)據(jù)處理器I相連。
[0018]圖2中噪聲接收換能器7、溫度傳感器8和壓力傳感器9連接組成溫度壓力噪聲短節(jié)，短節(jié)表面刻有孔槽11。
[0019]在系統(tǒng)下井之前，將將流量傳感器接到鉆井液栗出入口處，使數(shù)據(jù)處理器能夠監(jiān)測到流量數(shù)據(jù)。然后設(shè)置裝置的采集參數(shù)和采集時(shí)刻，采用電纜下放的方式，把儀器放入井下，當(dāng)?shù)竭_(dá)采集條件時(shí)，測控電子短節(jié)啟動采集。首先，測控電子短節(jié)啟動噪聲采集，記錄各個(gè)頻段內(nèi)的噪聲幅度，然后上傳數(shù)據(jù)；最后，測控電子短節(jié)進(jìn)行溫度和壓力的采集和上傳。測控電子短節(jié)根據(jù)地面設(shè)置的參數(shù)交替，進(jìn)行噪聲、溫度和壓力信號的采集和實(shí)時(shí)處理，并把數(shù)據(jù)上傳。測量全部漏層之后，上提儀器，根據(jù)測量到的各種參數(shù)來判定漏失發(fā)生的位置、類型和特征。
[0020]本系統(tǒng)采用溫度、壓力和噪聲三種方式對鉆井液漏失發(fā)生位置進(jìn)行測量，同時(shí)能夠測定漏失壓力和循環(huán)排量等指標(biāo)，然后通過軟件綜合處理數(shù)據(jù)得到漏失類型、特征、漏層位置等參數(shù)，提高了漏失判定的準(zhǔn)確性，能為下一步堵漏施工提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，使其做到有的放矢。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.鉆井液漏失綜合性判識系統(tǒng)，主要由數(shù)據(jù)處理器(I)、電纜接頭(2)、溫度壓力噪聲短節(jié)(3)、流量傳感器(4)、電纜(5)和測控電子短節(jié)(6)組成，其特征為:數(shù)據(jù)處理器(I)與電纜(5)相連，電纜(5)與電纜接頭⑵相連，電纜接頭⑵與測控電子短節(jié)(6)相連，測控電子短節(jié)(6)與溫度壓力噪聲短節(jié)(3)相連，流量傳感器(4)與數(shù)據(jù)處理器相連(I);溫度壓力噪聲短節(jié)⑶由噪聲接收換能器(7)、溫度傳感器⑶和壓力傳感器(9)分別設(shè)置在短節(jié)骨架上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液漏失綜合性判識系統(tǒng)，其特征為:溫度壓力噪聲短節(jié)(3)的骨架上設(shè)有孔槽(11)，孔槽(11)引導(dǎo)鉆井液進(jìn)入短節(jié)中，并與傳感器緊密接觸。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆井液漏失綜合性判識系統(tǒng)，其特征為:噪聲接收換能器(7)與骨架之間采用硬橡膠固定，其外部加裝皮囊，中間過線并充硅油。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3所述的鉆井液漏失綜合性判識系統(tǒng)，其特征為:溫度壓力噪聲短節(jié)(3)的外端部設(shè)有儀器保護(hù)頭(10)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鉆井液漏失綜合判識系統(tǒng)，主要由電纜、電纜接頭、測控電子短節(jié)、溫度壓力噪聲短節(jié)、儀器保護(hù)頭、數(shù)據(jù)處理器、流量傳感器組成。其中，數(shù)據(jù)處理器與電纜相連，電纜與電纜接頭相連，電纜接頭與測控電子短節(jié)相連，測控電子短節(jié)與溫度壓力噪聲短節(jié)相連，溫度壓力噪聲短節(jié)與儀器保護(hù)頭相連，流量傳感器與數(shù)據(jù)處理器相連。溫度壓力噪聲短節(jié)由溫度傳感器、壓力傳感器和噪聲接收換能器分別設(shè)置在短節(jié)骨架上。本系統(tǒng)采用溫度、壓力和噪聲三種方式對鉆井液漏失發(fā)生位置進(jìn)行測量，同時(shí)能夠測定漏失壓力和循環(huán)排量等指標(biāo)，然后通過軟件綜合處理數(shù)據(jù)得到漏失類型、特征、漏層位置等參數(shù)，提高了漏失判定的準(zhǔn)確性，能為下一步堵漏施工提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，使其做到有的放矢。
【IPC分類】E21B47/103, E21B47/107, E21B47/117
【公開號】CN105672996
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】劉振東, 周金柱, 王傳富, 李公讓, 侯業(yè)貴, 高楊, 成冠琪, 卜凡康
【申請人】中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2014年11月21日