CN111622755B - 一种随钻录井井下设备随钻样品池 - Google Patents
一种随钻录井井下设备随钻样品池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111622755B CN111622755B CN202010540051.9A CN202010540051A CN111622755B CN 111622755 B CN111622755 B CN 111622755B CN 202010540051 A CN202010540051 A CN 202010540051A CN 111622755 B CN111622755 B CN 111622755B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- drilling
- pool
- sample
- drilling fluid
- 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.)
- Active
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 141
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 93
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 91
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 15
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 15
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 30
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 21
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N [C].[C] Chemical group [C].[C] IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
- E21B49/08—Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
本发明公开一种随钻录井井下设备随钻样品池，包括固定在钻杆短节内部且相互连通的钻井液池、动力涡轮、传动涡轮、样品液池和拉曼探头夹持装置，钻井液池的上下两端分别为钻井液入口和钻井液出口，样品液池上开设有样品液入口和样品液出口，样品液入口在钻柱内部并与井壁连通；钻井液池中设置有泵轮，泵轮通过驱动轴与样品液池中的涡轮传动连接。上行含油钻井液进入到随钻检测池中，运用激光拉曼仪能够对其中含油的烃类物质做出快速检测，在随钻检测池中由于含有泵轮和检测液涡轮，利用下行钻井液所产生的动力能够使随钻样品池中的含油钻井液一直处于流动状态，有助于对上行含油钻井液中的烃类物质做出实时、连续监测。该随钻样品池能够实时、及时检测井下储层的油气信息。
Description
技术领域
本发明涉及石油勘探技术领域，特别是涉及一种随钻录井的井下设备随钻样品池。
背景技术
在当今石油勘探中，广泛应用随钻测量和随钻测井技术，通过随钻测量和随钻测井测得的数据能够更加真实的反映靠近钻头处地层的情况。随钻烃类检测技术随着油气勘探开发的发展，该技术在其中发挥着举足轻重的作用，借助随钻相关设备与专用检测工具，采集井下储层地质信息与施工情况，再对采集的井下信息进行处理、分析、解释、评价等等，判断井下地层的油气信息，目前常用的烃类测井方式是将井下油气层中的油气，侵入钻井泥浆后随钻井泥浆循环到地面，通过真空泵的工作，将脱气器中的油气体抽出来，经输气管线送到分析仪中进行检测，其过程需要在地面进行检测，将待测样品输送到地面此过程不能实时的检测地层中的油气资源，对目标地层的检测容易产生较大的误差，而且井下检测信号不能及时传递到地面时，钻头可能会离开目的层位多钻遇几百米，容易造成损失，地面上的检测装置占用面积过大而且增加了油田的开发投入。
发明内容
本发明的目的是提供一种随钻录井井下设备随钻样品池，以解决上述现有技术存在的问题，通过随钻检测样品池对上行含油钻井液快速提取检测样品，对上行含油钻井液中的烃类运用激光拉曼技术及时检测。达到了将烃类检测从地面延伸到地下，克服了温度、压力的影响，能够在井下实时、快速获取地层油气信息，快速、准确判断油气层性质和产能。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种随钻录井井下设备随钻样品池，包括固定在钻杆内部且相互连通的钻井液池和样品液池，所述钻井液池的上下两端分别为钻井液入口和钻井液出口，所述样品液池上开设有样品液入口和样品液出口，所述样品液入口将钻柱内部与井壁连通；所述钻井液池中设置有泵轮，所述泵轮通过驱动轴与所述样品液池中的涡轮传动连接。
优选的，所述钻井液池内，在钻井液下行过程中，钻井液通过所述钻井液入口进入，不参与检测，直接下行通过所述钻井液出口流出。
优选的，下行钻井液是在钻杆内部从上到下流动，进而所述泵轮一直会向一个方向带动所述驱动轴运动。
优选的，下行钻井液的动能带动所述泵轮旋转，所述泵轮跟驱动轴相连接带动所述驱动轴右侧的所述涡轮运行，所述涡轮旋转使得所述样品液池中产生负压，钻井液在上行过程中被吸入所述样品液池中。
优选的，所述样品液池上开设有检测窗口，拉曼仪的探头伸入所述检测窗口处用于对样品液池内的样品液进行检测。
优选的，所述样品液出口位于所述样品液池的底部，被检测后的样品液通过所述样品池出口流出并进入上行钻井液排出。
优选的，该样品池通过双定位销和固定支撑固定在钻杆中。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
随钻录井井下设备随钻样品池，将钻井液中携带着的地层里烃类物质检测方式由地面转到地下，能够实时、及时把井下储层的油气信息反馈到地上，为更准确预测、评价储层的物性及产能提供技术支持。上行含油钻井液进入到随钻检测池中，运用激光拉曼仪能够对其中含油的烃类物质做出快速检测，在随钻检测池中由于含有泵轮和检测液涡轮，利用下行钻井液所产生的动力能够使随钻样品池中的含油钻井液一直处于流动状态，有助于对上行含油钻井液中的烃类物质做出实时、连续监测。从地面转向地下的烃类检测技术是钻井、录井领域的必然趋势，实时、连续定量检测地层烃类，也是随钻检测的当务之急。随钻样品池能够在地下进行检测，提高了钻井工程的安全和质量的同时，更有利于层细的划分，为薄差油层的开发提供技术支持。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为样品池工作原理图；
图2为样品池结构组成图；
图3为样品池固定方式示意图；
图4为样品池内部剖视图；
其中，1钻井液入口；2泵轮；3驱动轴；4检测透镜；5涡轮；6样品液入口；7钻井液出口；8样品液出口；9井壁；10透镜压盖；11定位销；12固定支撑。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种随钻录井井下设备随钻样品池，以解决上述现有技术存在的问题，通过随钻检测样品池对上行含油钻井液快速提取检测样品，对上行含油钻井液中的烃类运用激光拉曼技术及时检测。达到了将烃类检测从地面延伸到地下，克服了温度、压力的影响，能够在井下实时、快速获取地层油气信息，快速、准确判断油气层性质和产能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-4所示，本发明提供一种随钻录井井下设备随钻样品池，将上行钻井液进行检测的场所封闭场所，保障检测时的准确性。随钻样品池位主要位于耐压舱的下方与拉曼探头相连，由定位销11、固定支撑12固定在钻柱内部，样品池中的样品液入口6将钻柱内部与井壁9连通，方便对样品池中钻井液进行及时检测。
随钻样品池工作流程如下：
1.钻井液在下行过程中，钻井液通过钻井液入口1进入，不参与检测，直接通过下行钻井液出口7流出；
2.钻井液在上行的过程中，由于下行钻井液具有很大的动能，这些动能带动泵轮2旋转，泵轮2跟驱动轴3相连接带动驱动轴3右侧的涡轮5运行；
3.此时涡轮5产生强大的吸力，将上行钻井液通过井壁9和管壁的孔隙中吸入样品池中；
4.下行钻井液是在钻杆内部从上到下流动，泵轮2一直会向一个方向带动驱动轴3运动，不会产生倒吸的现象；
5.激光拉曼仪对进入样品池中的上行钻井液透过检测透镜4对样品进行检测；
6.检测完成后，样品通过样品池出口流出，进入上行钻井液排除；
7.由于下行钻井液一直处于流动状态，样品池中的涡轮5一直处于工作状态，将上行钻井液一直吸进样品池中，样品池中的钻井液也处于一种间接流动状态。
在目前的随钻检测领域中，没有任何设备是在地下提供及时检测的，本次的发明，井下随钻检测样品池，在国内外的随钻检测领域中第一次能够将样品在地下进行检测，运用钻井液的循环方式带动泵利用涡轮5产生的吸力，有效的解决了井下对样品采集的难题。
随钻样品池主要由钻井液入口1、检测透窗、透镜压盖10、样品液入口6、钻井液出口7、样品液出口8、定位销11、固定支撑12这8部分组成。其中定位销11、固定支撑12起到了对随钻样品池的固定作用，由于钻头在钻进的过程中会产生比较打的抖动，因此样品池通过双定位销11和固定支撑12在钻杆中固定。
由于井下钻杆中空间狭小，不能采用常规产生动力的装置，因此在本发明中，通过泵轮2、驱动轴3和涡轮5利用钻井过程中下行钻井液带动泵轮2旋转产生动力，利用泵轮2旋转产生动力能够将上行钻井液通过涡轮5的吸力，吸入样品池中。
本发明中的随钻录井井下设备随钻样品池具有如下特点：
1、对于在石油和随钻检测领域中，本发明的随钻录井井下设备随钻样品池能够在井下对上行含油钻井液进行快速的检测样品提取，将烃类检测由地面转移到地下，能够实时、及时把井下储层的油气信息反馈到地上，为更准确预测、评价储层的物性及产能提供技术支持。
2、在随钻样品池中，本发明利用下行钻井液自身动力带动泵轮2旋转，泵轮2连接驱动轴3带动检测液涡轮5旋转，通过产生强大的吸力，可以将上行钻井液吸入样品池中。由于钻井过程中一直有下行钻井液向下流动，所以在随钻样品池中的钻井液也处于流动状态，使得检测的钻井液一直处于新鲜状态，使其检测结果更加精准。
3、随钻样品池与激光拉曼技术相关联，利用拉曼技术的快速、便捷等优点，能够对准确地测量和判知地层中的油气资源，在我国非常规页岩气的勘探中起着独到的作用。
4、利用钻井液的循环方式，利用泵与涡轮5的联动，实现了在地层中循环往复的对样品进行采集。
本发明所采用的直接测量方法是利用激光拉曼技术在井下对上行钻井液进行快速照射，得出此时的拉曼图谱，由光谱谱图可以看出，光谱曲线受到碳碳骨架、碳氢键的限制，并产生了几种类型的烷烃光谱曲线通过对比原油的拉曼图谱可以很好的识别出地层中的油气，能够很好的对此时此刻的地层进行检测，在地下具有快速、实时的检测特点，而且根据钻井液在管柱内循环流动的特点，可以对上行钻井液做连续监测，提高了随钻检测领域的精确性，降低了油田早期勘探开发中的经济投入。
本发明提出的随钻录井井下设备随钻样品池，通过随钻检测样品池对上行含油钻井液快速提取检测样品，对上行含油钻井液中的烃类运用激光拉曼技术及时检测。达到了将烃类检测从地面延伸到地下，克服了温度、压力的影响，能够在井下实时、快速获取地层油气信息，快速、准确判断油气层性质和产能。随钻样品池能够对待检测的钻井液进行短时快速的分析，它的出现彻底解决了在随钻检测行业中无法在井下对上行含油钻井液中烃类做及时检测的难题。这在探井中整个剖面准确地层的建立以及油气的寻找起到重要的作用，对过平衡、欠平衡、水平井钻井及混油钻井液等新的钻井技术的应用使油气显示不能在地面被准确地测量和判知的技术难题也可以迎刃而解，在我国非常规页岩气的勘探中起着独到的作用。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (3)
1.一种随钻录井井下设备随钻样品池，其特征在于：包括固定在钻杆内部且相互连通的钻井液池和样品液池，所述钻井液池的上下两端分别为钻井液入口和钻井液出口，所述样品液池上开设有样品液入口和样品液出口，所述样品液入口将钻柱内部与井壁连通；所述钻井液池中设置有泵轮，所述泵轮通过驱动轴与所述样品液池中的涡轮传动连接；
所述钻井液池内，在钻井液下行过程中，钻井液通过所述钻井液入口进入，不参与检测，直接下行通过所述钻井液出口流出；下行钻井液是在钻杆内部从上到下流动，进而所述泵轮一直会向一个方向带动所述驱动轴运动；下行钻井液的动能带动所述泵轮旋转，所述泵轮跟驱动轴相连接带动所述驱动轴右侧的所述涡轮运行，所述涡轮旋转使得所述样品液池中产生负压，钻井液在上行过程中被吸入所述样品液池中；所述样品液池上开设有检测窗口，拉曼仪的探头伸入所述检测窗口处用于对样品液池内的样品液进行检测。
2.根据权利要求1所述的随钻录井井下设备随钻样品池，其特征在于：所述样品液出口位于所述样品液池的底部，被检测后的样品液通过所述样品池出口流出并进入上行钻井液排出。
3.根据权利要求1所述的随钻录井井下设备随钻样品池，其特征在于：该样品池通过双定位销和固定支撑固定在钻杆中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010540051.9A CN111622755B (zh) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | 一种随钻录井井下设备随钻样品池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010540051.9A CN111622755B (zh) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | 一种随钻录井井下设备随钻样品池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111622755A CN111622755A (zh) | 2020-09-04 |
| CN111622755B true CN111622755B (zh) | 2022-08-09 |
Family
ID=72270388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010540051.9A Active CN111622755B (zh) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | 一种随钻录井井下设备随钻样品池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111622755B (zh) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6296066B1 (en) * | 1997-10-27 | 2001-10-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well system |
| US6341498B1 (en) * | 2001-01-08 | 2002-01-29 | Baker Hughes, Inc. | Downhole sorption cooling of electronics in wireline logging and monitoring while drilling |
| CN101532385B (zh) * | 2008-03-11 | 2015-12-02 | 普拉德研究及开发股份有限公司 | 用于抽取高粘度地层流体样品的方法及装置 |
| CN104005761B (zh) * | 2013-02-26 | 2017-02-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种井下引流钻井液方法 |
| CN103343686A (zh) * | 2013-04-26 | 2013-10-09 | 王凡 | 一种智能式定量脱气机 |
| AU2016429770B2 (en) * | 2016-11-18 | 2022-10-20 | Halliburton Energy Services, Inc. | Variable flow resistance system for use with a subterranean well |
| CN109812264A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-05-28 | 辽宁石油化工大学 | 一种用于井下实时检测的测录井设备及其应用 |
| CN111335890A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-06-26 | 辽宁石油化工大学 | 一种井下激光拉曼随钻油气检测系统 |
-
2020
- 2020-06-15 CN CN202010540051.9A patent/CN111622755B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111622755A (zh) | 2020-09-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2016078165A1 (zh) | 天然气水合物地层钻井模拟装置 | |
| CN103674539B (zh) | 一种岩石模拟钻进与测试装置及使用方法 | |
| US9222352B2 (en) | Control of a component of a downhole tool | |
| AU2012231384B2 (en) | Measuring gas losses at a rig surface circulation system | |
| US5277263A (en) | Method for measuring formation fluids in drilling fluid | |
| CN101082277A (zh) | 石油钻井地质x射线荧光岩屑录井方法 | |
| CN109812264A (zh) | 一种用于井下实时检测的测录井设备及其应用 | |
| CN106918606A (zh) | 一种降低基于射频法油井井口含水监测误差的装置 | |
| CN108756874A (zh) | 一种测井仪器及取心取样方法 | |
| CN108825226A (zh) | 一种采用化学示踪剂评估压后产气量的方法及装置 | |
| CN114622893A (zh) | 井下漏失随钻测量装置和方法、以及漏失堵漏系统 | |
| CN106837303A (zh) | 一种根据液压钻机运行参数实时确定钻孔深度的方法 | |
| CN201521288U (zh) | 一种简易型综合录井仪 | |
| CN111622755B (zh) | 一种随钻录井井下设备随钻样品池 | |
| CN112796725B (zh) | 一种分段压裂页岩气井压裂段产气贡献率确定方法及系统 | |
| CN201924850U (zh) | 流量式井下漏点检测装置 | |
| CN114965231A (zh) | 一种适用于金属管柱材质腐蚀的实验装置 | |
| CN110374586A (zh) | 一种随钻流体连续全井段光谱特性检测装置及方法 | |
| CN205333579U (zh) | 水岩层分析系统 | |
| CN109577966A (zh) | 采用示踪剂监测单井残余油饱和度的方法 | |
| CN104005761A (zh) | 一种井下引流钻井液方法 | |
| CN201321858Y (zh) | 一种定量脱气器 | |
| CN101487389A (zh) | 地层中物质的随钻井下测量 | |
| Bouzalakos et al. | Geotechnical centrifuge permeater for characterizing the hydraulic integrity of partially saturated confining strata for CSG operations | |
| CN203745336U (zh) | 油气扩散系数测定试验装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |