CN105672996A - 钻井液漏失综合判识系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钻井液漏失综合判识系统，主要由电缆、电缆接头、测控电子短节、温度压力噪声短节、仪器保护头、数据处理器、流量传感器组成。其中，数据处理器与电缆相连，电缆与电缆接头相连，电缆接头与测控电子短节相连，测控电子短节与温度压力噪声短节相连，温度压力噪声短节与仪器保护头相连，流量传感器与数据处理器相连。温度压力噪声短节由温度传感器、压力传感器和噪声接收换能器分别设置在短节骨架上。本系统采用温度、压力和噪声三种方式对钻井液漏失发生位置进行测量，同时能够测定漏失压力和循环排量等指标，然后通过软件综合处理数据得到漏失类型、特征、漏层位置等参数，提高了漏失判定的准确性，能为下一步堵漏施工提供关键数据，使其做到有的放矢。
Description
技术领域
本发明涉及一种漏失判识装置，特别涉及一种钻井液漏失综合性判识装置。
背景技术
井漏一直是困扰国内外石油勘探、开发的重大工程技术难题，至今未能完全解决。处理井漏的关键在于确定漏层位置，因此，准确判断漏层位置是堵漏技术中首先要解决的技术难题。国外早在上世纪50年代就开始运用水动力学方法和借助仪器测试的方法来研究漏层性质。目前多采用仪器测试法确定漏层位置,如声波测试仪、井温测试仪、涡流测试仪、放射性示踪仪、噪声法、传感器测量法等。目前，国外广泛应用的是温度与噪声方法，也正积极发展其它的一些漏层测量技术，包括：热线测井、压力变频器测井、自动侧漏技术等。这些技术尚不完善，所有这些测量都需要相当数量的钻井液泵入井内并漏入地层，有时对测量结果的解释也非常困难。我国在20世纪70年代开始研制漏层测量仪器，这些仪器大多是借助于流体动力学的原理研制的,它要么将漏失发生时流体流动转化成膜片的位移进行测量,要么借鉴涡轮流量计测量原理进行流量测量。如公开号为102383784A的专利公开了一种存储式漏层位置综合测量仪，该仪器采用井温、噪声及声波等综合测量方法，测量以采用井下存储方式，利用钻杆推进或电缆下放，在一定程度上提高了精确性。但这些方法仍存在以下问题：
1、漏层位置确定的准确度差，影响堵漏成功率；
2、井漏后采用钻杆推进的方式存在一定的风险性，如井壁坍塌易造成卡钻事故，施工起来也比较复杂；
3、目前多使用的井下仪器测试方法是比较单一方法，如流量计、井温、噪声、声波等等，精度低，准确性差，使用条件有局限性。而且大多数漏层测量方式只能简单的提供漏层的大体位置，不能判识漏失的特征、类型等信息，给下一步堵漏施工造成了一定困难。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种钻井过程中钻井液发生漏失时，能及时判识漏失发生的类型、特征及具体位置的钻井液漏失综合性判识系统。
为了达到目的，本发明的技术方案是这样实现的：
钻井液漏失综合判识系统主要由电缆、电缆接头、测控电子短节、温度压力噪声短节、仪器保护头、数据处理器、流量传感器组成。其中，数据处理器与电缆相连，电缆与电缆接头相连，电缆接头与测控电子短节相连，测控电子短节与温度压力噪声短节相连，温度压力噪声短节与仪器保护头相连，流量传感器与数据处理器相连。温度压力噪声短节由温度传感器、压力传感器和噪声接收换能器分别设置在短节骨架上。温度压力噪声短节骨架设有孔槽，孔槽引导钻井液能够进入短节中与传感器紧密接触。
测控电子短节主要作用是对温度、压力和噪声三种模式的启动时间，对系统进行控制。噪声传感器与骨架采用硬橡胶固定，外加皮囊，中间过线、充硅油。为了防止仪器在井下碰撞井壁引起的损坏，在仪器的最下端(即温度压力噪声短节的下入端)安装有保护头。流量传感器能够监测到钻井液泵进出口流量。判识系统通过电缆进行供电和传输数据。数据处理器中安装的软件能够处理接收到的温度、压力和噪声数据，同时根据处理得到的数据和流量数据等信息判断漏失发生的位置、漏失的类型和特征。
钻井液漏失综合判识系统使用时，首先将流量传感器接到钻井液泵出入口处，然后设置采集参数和采集时刻，采用电缆下放的方式，把仪器放入井下，测量全部漏层范围，然后上提仪器，利用数据处理器软件对得到的数据进行处理，判断漏失发生的位置、漏失的类型和特征。
本发明的原理是：当钻井液漏失发生，将系统的测量装置下入井内，在裸眼段下放上提后，采集不同井段的噪声、温度和压力的信号，并上传到计算机进行存储；该系统利用测控电子短节来控制噪声、温度及压力三个传感器的工作状态，当满足设定条件时会进行启动，保证数据采集的时间和井段的准确性，以及减少不必要条件下数据采集对测量结果的影响。然后利用数据处理器(计算机)处理软件对采集到的噪声、温度和压力数据变化进行分析比较，找出一个公共漏失点，提高测量的精确性，同时提高了分析比较的速度，减少了人为误差；计算机处理软件还能根据采集的不同数据分析得到漏失的特征和裂缝宽度等信息。
本发明具有如下优点：
①采用温度、压力、噪声三种模式对漏失和漏层进行检测，提高漏失判定的准确性和漏层测量的精度，有利于排除干扰因素，适用性广。
②能够对漏失进行综合判识，得到漏失发生的位置、类型和特征等信息，提高了漏失判定的准确性，能为下一步堵漏施工提供关键数据，使堵漏施工做到有的放矢。
附图说明
图1为钻井液漏失综合判识系统示意图。
图2为温度压力噪声短节结构示意图。
具体实施方式
结合图1对判识实施过程进行说明。数据处理器(采用计算机或单片机)1与电缆5相连，电缆接头2与测控电子短节6相连，测控电子短节6与温度压力噪声短节3相连，温度压力噪声短节3与仪器保护头10相连。温度压力噪声短节3由噪声接收换能器(如型号CRY2100)7、温度传感器(如型号Pt100)8和压力传感器(如型号PX409)9连接组成。流量传感器4与数据处理器1相连。
图2中噪声接收换能器7、温度传感器8和压力传感器9连接组成温度压力噪声短节，短节表面刻有孔槽11。
在系统下井之前，将将流量传感器接到钻井液泵出入口处，使数据处理器能够监测到流量数据。然后设置装置的采集参数和采集时刻，采用电缆下放的方式，把仪器放入井下，当到达采集条件时，测控电子短节启动采集。首先，测控电子短节启动噪声采集，记录各个频段内的噪声幅度，然后上传数据；最后，测控电子短节进行温度和压力的采集和上传。测控电子短节根据地面设置的参数交替，进行噪声、温度和压力信号的采集和实时处理，并把数据上传。测量全部漏层之后，上提仪器，根据测量到的各种参数来判定漏失发生的位置、类型和特征。
本系统采用温度、压力和噪声三种方式对钻井液漏失发生位置进行测量，同时能够测定漏失压力和循环排量等指标，然后通过软件综合处理数据得到漏失类型、特征、漏层位置等参数，提高了漏失判定的准确性，能为下一步堵漏施工提供关键数据，使其做到有的放矢。
Claims (4)
1.钻井液漏失综合性判识系统，主要由数据处理器(1)、电缆接头(2)、温度压力噪声短节(3)、流量传感器(4)、电缆(5)和测控电子短节(6)组成，其特征为：数据处理器(1)与电缆(5)相连，电缆(5)与电缆接头(2)相连，电缆接头(2)与测控电子短节(6)相连，测控电子短节(6)与温度压力噪声短节(3)相连，流量传感器(4)与数据处理器相连(1)；温度压力噪声短节(3)由噪声接收换能器(7)、温度传感器(8)和压力传感器(9)分别设置在短节骨架上。
2.根据权利要求1所述的钻井液漏失综合性判识系统，其特征为：温度压力噪声短节(3)的骨架上设有孔槽(11)，孔槽(11)引导钻井液进入短节中，并与传感器紧密接触。
3.根据权利要求2所述的钻井液漏失综合性判识系统，其特征为：噪声接收换能器(7)与骨架之间采用硬橡胶固定，其外部加装皮囊，中间过线并充硅油。
4.根据权利要求1或2、3所述的钻井液漏失综合性判识系统，其特征为：温度压力噪声短节(3)的外端部设有仪器保护头(10)。
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