CN105298472B - 一种气侵早期监测方法 - Google Patents
一种气侵早期监测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105298472B CN105298472B CN201510869374.1A CN201510869374A CN105298472B CN 105298472 B CN105298472 B CN 105298472B CN 201510869374 A CN201510869374 A CN 201510869374A CN 105298472 B CN105298472 B CN 105298472B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- measuring appliance
- pressure measuring
- gas cut
- upper pressure
- annular fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本发明属于监测方法技术领域，涉及一种气侵早期监测方法，采用气侵早期监测装置实施，在井下钻杆按照设定间距装设下部压力测量器与上部压力测量器，分别测量所处位置的环空流体压力并计算环空流体密度，下部压力测量器与上部压力测量器的装设距离能够调整，解决了因井下流体密度低无法测量两个近距离点间环空流体压力的问题，不依赖随钻测井设备，降低生产成本，增加适用性，利用常规的MWD、EMWD或ATWD在石油与天然气钻探过程中，监测井下气侵的发生，实现早期发现，及时应对，避免财产和人员损失的目的；其工艺过程简单，原理科学合理，操作便利，实用性好，使用环境友好，通用性强，安全可靠，易于推广使用。
Description
技术领域：
本发明属于监测方法技术领域，涉及一种气侵早期监测方法，在石油与天然气钻探过程中，监测井下气侵的发生，实现早期发现，及时应对，避免财产和人员损失的目的。
背景技术：
气侵是在钻井过程中，井底的有效压力降低致使地层中的气体侵入井筒的现象；钻进气层时，随着气层岩石的破碎，岩石孔隙中含有的气体侵入钻井液，当钻到大裂缝或溶洞气藏时，可能会出现置换性的大量气体突然侵入钻井液的现象，气层中的气体通过钻井液不断向井内扩散，当井底压力小于地层压力时，井下处于较大的欠平衡状态，气体由气层以气态或溶解气状态大量地流入或侵入钻井液，就有出现井涌溢流或井喷的危险。目前，气侵的监测方法总体上分为两类：一类是钻井液池液面气侵监测法、钻井液返出流量计气侵监测法和声波气侵监测法，在地面或靠近井口的位置设置测量设备，通过监测地面或近地面的相关参数实现气侵的监测；另一类是基于地层电阻率的气侵监测方法，通过直接在井下放置设备，检测井下的相关参数实现气侵的判断；这些方法各有特点，但是使用时的局限性较大；第一类方法属于间接判断方法，发现气侵的时间滞后，不利于气侵的快速判定和控制，不属于早期监测；第二类方法属于早期监测，但是需要使用价格高昂和依赖性强的随钻测井设备；一般情况下，从发现气侵到井喷的时间间隔极短，有的甚至不到5分钟，实现气侵的早期监测和识别是避免和预防井喷事故，实现安全钻井的重要保证。因此，研发一种气侵早期监测方法，早期发现，及时应对，减除对随钻测井设备的依赖，降低生产成本，避免财产和人员损失，为实现安全钻井提供可靠保证，具有良好的社会和经济价值，应用前景广阔。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种气侵早期监测方法，早期发现气侵，及时采取应对措施，避免财产和人员损失，为安全钻井提供可靠保证。
为了实现上述目的，本发明涉及的气侵早期监测方法采用气侵早期监测装置实施，在井下钻杆上按照设定的间距分别装设下部压力测量器和短距离无线信号发射器与上部压力测量器和井下信号发射器，下部压力测量器与上部压力测量器分别测量所处位置的环空流体压力，短距离无线信号发射器将下部压力测量器所处位置的环空流体压力发射给上部压力测量器，上部压力测量器计算下部压力测量器与上部压力测量器所处位置之间的环空流体压力的压力差和密度，上部压力测量器能够根据密度判断井下是否发生气侵并通过井下信号发射器将判断结果发送给地面控制中心供操作人员及时作出应对措施；上部压力测量器也能够直接通过井下信号发射器将压力差和密度发送给地面控制中心，地面控制中心根据密度判断井下是否发生气侵供操作人员及时作出应对措施；在监测过程中，气侵发生时，井下环空流体受到直接影响后密度发生变化；在井下钻杆上相隔距离h处装设的下部压力测量器与上部压力测量器分别测量的所处位置的环空流体压力为P下与P上，根据公式：(P下-P上)/(h×g)计算得出下部压力测量器与上部压力测量器所处位置之间的环空流体密度，式中g为重力加速度；当计算的环空流体密度在根据操作工况确定的波动范围内时，表明井下没有发生气侵，当计算的环空流体密度不在根据操作工况确定的波动范围内时，表明井下发生气侵。
本发明涉及的气侵早期监测装置的主体结构包括下部压力测量器、上部压力测量器、地面控制中心、短距离无线信号发射器和井下信号发射器；下部压力测量器与短距离无线信号发射器固定连接，上部压力测量器与井下信号发射器固定连接，地面控制中心放置在地面上易于操作人员使用的位置；下部压力测量器和短距离无线信号发射器与上部压力测量器和井下信号发射器无线通信式连接，上部压力测量器和井下信号发射器与地面控制中心无线通信式连接；各部件电信息连通构成气侵早期监测装置。
本发明涉及的井下信号发射器为利用压力脉冲传递信号的随钻测量仪(MWD)、利用电磁波传递信息的电磁随钻测量仪(EMWD)和利用声波传递信息的随钻声波遥测仪(ATWD)中的一种。
本发明与现有技术相比，在井下钻杆按照设定间距装设下部压力测量器与上部压力测量器，分别测量所处位置的环空流体压力并计算环空流体密度，根据密度的变化准确判断气侵的发生，下部压力测量器与上部压力测量器的装设距离能够调整，解决了因井下流体密度低无法测量两个近距离点间环空流体压力的问题，利用常规的MWD、EMWD或ATWD实现气侵的早期监测，不依赖随钻测井设备，降低生产成本，增加适用性；其工艺过程简单，原理科学合理，操作便利，实用性好，使用环境友好，通用性强，安全可靠，易于推广使用。
附图说明：
图1为本发明涉及的气侵早期监测装置的主体结构原理示意图。
具体实施方式：
下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
实施例：
本实施例涉及的气侵早期监测方法采用气侵早期监测装置实施，在井下钻杆上按照设定的间距分别装设下部压力测量器1和短距离无线信号发射器4与上部压力测量器2和井下信号发射器5，下部压力测量器1与上部压力测量器2分别测量所处位置的环空流体压力，短距离无线信号发射器4将下部压力测量器1所处位置的环空流体压力发射给上部压力测量器2，上部压力测量器2计算下部压力测量器1与上部压力测量器2所处位置之间的环空流体压力的压力差和密度，上部压力测量器2能够根据密度判断井下是否发生气侵并通过井下信号发射器5将判断结果发送给地面控制中心3供操作人员及时作出应对措施；上部压力测量器2也能够直接通过井下信号发射器5将压力差和密度发送给地面控制中心3，地面控制中心3根据密度判断井下是否发生气侵供操作人员及时作出应对措施；在监测过程中，气侵发生时，井下环空流体受到直接影响后密度发生变化；在井下钻杆上相隔距离h处装设的下部压力测量器1与上部压力测量器2分别测量的所处位置的环空流体压力为P下与P上，根据公式：(P下-P上)/(h×g)计算得出下部压力测量器1与上部压力测量器2所处位置之间的环空流体密度，式中g为重力加速度；当计算的环空流体密度在根据操作工况确定的波动范围内时，表明井下没有发生气侵，当计算的环空流体密度不在根据操作工况确定的波动范围内时，表明井下发生气侵。
本实施例涉及的气侵早期监测装置的主体结构包括下部压力测量器1、上部压力测量器2、地面控制中心3、短距离无线信号发射器4和井下信号发射器5；下部压力测量器1与短距离无线信号发射器4固定连接，上部压力测量器2与井下信号发射器5固定连接，地面控制中心3放置在地面上易于操作人员使用的位置；下部压力测量器1和短距离无线信号发射器4与上部压力测量器2和井下信号发射器5无线通信式连接，上部压力测量器2和井下信号发射器5与地面控制中心3无线通信式连接。
本实施例涉及的井下信号发射器5为利用压力脉冲传递信号的随钻测量仪(MWD)、利用电磁波传递信息的电磁随钻测量仪(EMWD)和利用声波传递信息的随钻声波遥测仪(ATWD)中的一种。
Claims (3)
1.一种气侵早期监测方法，其特征在于采用气侵早期监测装置实施，在井下钻杆上按照设定的间距分别装设下部压力测量器和短距离无线信号发射器与上部压力测量器和井下信号发射器，下部压力测量器与上部压力测量器分别测量所处位置的环空流体压力，短距离无线信号发射器将下部压力测量器所处位置的环空流体压力发射给上部压力测量器，上部压力测量器计算下部压力测量器与上部压力测量器所处位置之间的环空流体压力的压力差和密度，上部压力测量器能够根据密度判断井下是否发生气侵并通过井下信号发射器将判断结果发送给地面控制中心供操作人员及时作出应对措施；上部压力测量器也能够直接通过井下信号发射器将压力差和密度发送给地面控制中心，地面控制中心根据密度判断井下是否发生气侵供操作人员及时作出应对措施；在监测过程中，气侵发生时，井下环空流体受到直接影响后密度发生变化；在井下钻杆上相隔距离h处装设的下部压力测量器与上部压力测量器分别测量的所处位置的环空流体压力为P下与P上，根据公式：(P下-P上)/(h×g)计算得出下部压力测量器与上部压力测量器所处位置之间的环空流体密度，式中g为重力加速度；当计算的环空流体密度在根据操作工况确定的波动范围内时，表明井下没有发生气侵，当计算的环空流体密度不在根据操作工况确定的波动范围内时，表明井下发生气侵。
2.根据权利要求1所述的气侵早期监测方法，其特征在于所述气侵早期监测装置的主体结构包括下部压力测量器、上部压力测量器、地面控制中心、短距离无线信号发射器和井下信号发射器；下部压力测量器与短距离无线信号发射器固定连接，上部压力测量器与井下信号发射器固定连接，地面控制中心放置在地面上易于操作人员使用的位置；下部压力测量器和短距离无线信号发射器与上部压力测量器和井下信号发射器无线通信式连接，上部压力测量器和井下信号发射器与地面控制中心无线通信式连接；各部件电信息连通构成气侵早期监测装置。
3.根据权利要求1所述的气侵早期监测方法，其特征在于所述井下信号发射器为利用压力脉冲传递信号的随钻测量仪、利用电磁波传递信息的电磁随钻测量仪和利用声波传递信息的随钻声波遥测仪中的一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510869374.1A CN105298472B (zh) | 2015-12-02 | 2015-12-02 | 一种气侵早期监测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510869374.1A CN105298472B (zh) | 2015-12-02 | 2015-12-02 | 一种气侵早期监测方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105298472A CN105298472A (zh) | 2016-02-03 |
| CN105298472B true CN105298472B (zh) | 2017-12-29 |
Family
ID=55196201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510869374.1A Expired - Fee Related CN105298472B (zh) | 2015-12-02 | 2015-12-02 | 一种气侵早期监测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105298472B (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106194162B (zh) * | 2016-08-30 | 2019-09-20 | 中国石油大学(华东) | 基于环空压差随钻测量的气侵监测装置及监测方法 |
| CN106761698B (zh) * | 2016-12-26 | 2018-07-20 | 中国石油大学(华东) | 基于低频弹性波响应特征的井筒气侵早期主动监测方法 |
| CN107060737B (zh) * | 2017-05-26 | 2020-09-08 | 中国石油天然气集团公司 | 一种随钻气侵模拟实验装置及实验方法 |
| CN107178362A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-09-19 | 中国石油大学(华东) | 一种基于电阻抗测量的油气钻井气侵早期发现装置 |
| CN107387066B (zh) * | 2017-07-26 | 2020-05-26 | 中国石油大学(华东) | 一种基于电阻抗测量的油气钻井气侵早期发现方法 |
| CN109386279B (zh) * | 2017-08-09 | 2021-10-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种井筒气侵检测方法及系统 |
| CN107575212B (zh) * | 2017-10-18 | 2020-10-13 | 中国石油大学(北京) | 超声波随钻气侵监测装置及方法 |
| CN112483074A (zh) * | 2019-09-11 | 2021-03-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于预测钻井过程气侵现象的方法及系统 |
| CN112554872A (zh) * | 2019-09-26 | 2021-03-26 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种基于介电常数测量油基钻井液钻井溢流的早期监测模块及其监测装置 |
| CN111608650B (zh) * | 2020-07-09 | 2020-12-11 | 西安海联石化科技有限公司 | 一种利用次声波检测油井油管、套管缺陷的方法 |
| CN113550742A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-10-26 | 中国石油大学(北京) | 早期气侵识别方法、控制装置及其钻井系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202788815U (zh) * | 2012-07-06 | 2013-03-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 油气侵监测报警系统 |
| CN103032064A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-04-10 | 西南石油大学 | 一种钻井过程中气侵位置检测的方法及装置 |
| CN103061753A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-04-24 | 西南石油大学 | 一种随钻井下流量测量监测早期溢流的装置 |
| CN103291284A (zh) * | 2013-05-14 | 2013-09-11 | 中国海洋石油总公司 | 基于随钻环空压力测量的井筒气侵早期监测方法及装置 |
| CN104428485A (zh) * | 2012-04-27 | 2015-03-18 | 普拉德研究及开发股份有限公司 | 在钻井流体回流管中使用气举的井眼环空压力控制系统及方法 |
| CN104712320A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-06-17 | 中国石油大学(华东) | 钻井过程中气侵早期监测装置及方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10309191B2 (en) * | 2012-03-12 | 2019-06-04 | Managed Pressure Operations Pte. Ltd. | Method of and apparatus for drilling a subterranean wellbore |
-
2015
- 2015-12-02 CN CN201510869374.1A patent/CN105298472B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104428485A (zh) * | 2012-04-27 | 2015-03-18 | 普拉德研究及开发股份有限公司 | 在钻井流体回流管中使用气举的井眼环空压力控制系统及方法 |
| CN202788815U (zh) * | 2012-07-06 | 2013-03-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 油气侵监测报警系统 |
| CN103032064A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-04-10 | 西南石油大学 | 一种钻井过程中气侵位置检测的方法及装置 |
| CN103061753A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-04-24 | 西南石油大学 | 一种随钻井下流量测量监测早期溢流的装置 |
| CN103291284A (zh) * | 2013-05-14 | 2013-09-11 | 中国海洋石油总公司 | 基于随钻环空压力测量的井筒气侵早期监测方法及装置 |
| CN104712320A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-06-17 | 中国石油大学(华东) | 钻井过程中气侵早期监测装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105298472A (zh) | 2016-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105298472B (zh) | 一种气侵早期监测方法 | |
| US10539001B2 (en) | Automated drilling optimization | |
| US6585044B2 (en) | Method, system and tool for reservoir evaluation and well testing during drilling operations | |
| GB2521282B (en) | Apparatus and method for kick detection using acoustic sensors | |
| US4297880A (en) | Downhole pressure measurements of drilling mud | |
| CN103061753A (zh) | 一种随钻井下流量测量监测早期溢流的装置 | |
| US20150211362A1 (en) | Systems and methods for monitoring drilling fluid conditions | |
| NO20161120L (no) | Fremgangsmåte for å kommunisere data i en borebrønn med en borestreng | |
| CN102587898B (zh) | 一种随钻条件下混合流体含气量检测方法及装置 | |
| CN103874936A (zh) | 改进的套管检测工具和方法 | |
| CN111364981B (zh) | 用于测量近钻头随钻岩性的方法及监测随钻岩性的系统 | |
| RU2378509C1 (ru) | Телеметрическая система | |
| CN109386279A (zh) | 一种井筒气侵检测方法及系统 | |
| EP1936112B1 (en) | Method, system and tool for reservoir evaluation and well testing during drilling operations | |
| CN101476463A (zh) | 水平井随钻自然伽马地质导向方法 | |
| CN106014392A (zh) | 一种井场无线式随钻参数测量装置 | |
| CN106801602A (zh) | 利用随钻测量工具的压力波信号实时监测气侵的方法 | |
| CN107178362A (zh) | 一种基于电阻抗测量的油气钻井气侵早期发现装置 | |
| CN204457733U (zh) | 气体钻井岩屑返出监测系统 | |
| CN206694020U (zh) | 利用随钻测量工具的压力波信号实时监测气侵的装置 | |
| CN112483070A (zh) | 一种近钻头方位伽马仪器 | |
| CN108442925A (zh) | 一种适用于矿山超前地质预报的水压水温智能测量装置 | |
| CN104675382A (zh) | 气体钻井岩屑返出监测系统和监测方法 | |
| CN204511424U (zh) | 一种石油井下非接触式超声波液位监控系统 | |
| CN205477594U (zh) | 一种随钻测斜仪 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171229 Termination date: 20181202 |