CN112412447B - 一种开路钻井井口甲烷录井系统 - Google Patents

一种开路钻井井口甲烷录井系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112412447B
CN112412447B CN202011242750.1A CN202011242750A CN112412447B CN 112412447 B CN112412447 B CN 112412447B CN 202011242750 A CN202011242750 A CN 202011242750A CN 112412447 B CN112412447 B CN 112412447B
Authority
CN
China
Prior art keywords
methane
logging
wellhead
channel
measurement module
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
Application number
CN202011242750.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112412447A (zh
Inventor
钟超
梁前勇
郭斌斌
吴学敏
董一飞
杨林
肖曦
张亭亭
苏丹仪
吴晓钰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Marine Geological Survey
Original Assignee
Guangzhou Marine Geological Survey
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Marine Geological Survey filed Critical Guangzhou Marine Geological Survey
Priority to CN202011242750.1A priority Critical patent/CN112412447B/zh
Publication of CN112412447A publication Critical patent/CN112412447A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112412447B publication Critical patent/CN112412447B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing 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
    • E21B49/08Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells
    • E21B49/086Withdrawing samples at the surface
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing 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
    • E21B49/001Testing 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 specially adapted for underwater installations

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)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

本发明涉及一种开路钻井井口甲烷录井系统,包括录井装置、水上声通机和控制终端,录井装置安装在待录井的开采井口上,水上声通机位于海水中并与控制终端通信连接,录井装置包括载体柱、底板、数据采集模块、水下传输模块和甲烷测量模块,数据采集模块、水下传输模块、抽滤装置和甲烷测量模块均固定安装在载体柱的侧壁上,抽滤装置和甲烷测量模块连通连接,底板固定安装在载体柱的底部,底板与所述开采井口相适配以使得底板能够安装在开采井口上,甲烷测量模用于测量甲烷的浓度,以完成甲烷录井。本发明相比于现有的气测录井技术相比,可实现对海洋天然气水合物开采过程中钻井‑下套管‑固井‑完井‑压裂等各阶段甲烷含量监测,更有效预警。

Description

一种开路钻井井口甲烷录井系统
技术领域
本发明涉及海洋气体录井技术领域,具体是一种开路钻井井口甲烷录井系统。
背景技术
海洋中的天然气水合物在低温高压条件下以固结状态形成水合物藏沉积层,一般分布在水深大于300米以下的海底沉积物或海床处露出。对水合物进行开采,其水合物的理想赋存条件极易被破坏,一旦赋存条件被破坏,会造成水合物快速分解或形成二次水合物,可能引起井壁失稳、井管堵塞、井喷等事故,危害钻井平台安全,甚至可能引发海底沉降、滑坡塌陷等地质灾害。水合物快速分解可能会导致大量甲烷气体泄漏,会引起海洋酸化,从而对海洋生态系统造成严重影响。另外由于甲烷是大气中的一种重要的温室气体,从而间接影响气候变化。为此,在水合物开采或勘探过程中,需要随时对甲烷进行录井,以通过对甲烷进行监测判断开采是否安全,以为是否需要采取相应措施提供预警,从源头防范潜在风险发生。录井是指在油气勘探钻井过程中,根据现场采集的钻井液、岩屑、以及油气水等相关钻井参数进行数据分析,完成地质岩层评价、油气层含量评价、以及钻井平台施工安全监测。
目前并没有很适合海洋中的甲烷录井方法,很多气测录井是在闭环条件下室内采用氢火焰色谱技术对烃类气体进行检测分析,但是由于该技术无法连续检测、色谱分析周期比较长,因此检测技术难以满足当代录井工程要求。为此,需要一种适合海洋开路钻井过程中的甲烷录井方法。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种开路钻井井口甲烷录井系统,其能够解决甲烷录井的问题。
实现本发明的目的的技术方案为:一种开路钻井井口甲烷录井系统,包括录井装置、水上声通机和控制终端,录井装置安装在待录井的开采井口上,水上声通机位于海水中并与控制终端通信连接,
录井装置包括载体柱、底板、数据采集模块、水下传输模块和甲烷测量模块,数据采集模块、水下传输模块、抽滤装置和甲烷测量模块均固定安装在圆形的载体柱的侧壁上,抽滤装置和甲烷测量模块连通连接,底板固定安装在载体柱的底部,底板与所述开采井口相适配以使得底板能够安装在开采井口上,
数据采集模块用于采集甲烷测量模块测量到的数据并将采集数据发送给水下传输模块,水下传输模块用于水下传输模块用于与位于海水中的水上声通机进行通信,以将采集数据传输给水上声通机,水上声通机将采集数据发送给控制终端,抽滤装置用于将开采井口内的泥浆液过滤,以防止泥浆液堵塞甲烷测量模块,甲烷测量模块包括甲烷传感器,甲烷传感器安装在抽滤装置内,甲烷测量模用于测量甲烷的浓度,以完成甲烷录井。
进一步地,所述抽滤装置包括法兰、通道、滤网、单向阀、吸水泵、冲洗泵、第一电机和第二电机,法兰用于安装甲烷测量模块的甲烷传感器,法兰内设有通道,通道包括相互连通的上通道和下通道,上通道位于法兰的上端,下通道位于法兰的下端,上通道与下通道之间设置有用于过滤泥浆液的过滤网,
吸水泵和第一电机均安装在上通道,用于将过滤后的泥浆液抽出,上通道上还设置有单向阀,以防止外部海水进入到通道内,吸水泵开启后,泥浆液经过滤网进入上通道后,将泥浆液吸入到位于法兰中传感器的前端,传感器对泥浆液中的甲烷进行检测,完成甲烷录井,然后通过上通道将泥浆液排出,
冲洗泵和第二电机均安装在下通道,用于将海水吸入至下通道进行冲洗,海水经过滤后由冲洗泵通过位于下通道的单向阀注入到位于法兰中甲烷传感器的前端,然后将海水排出,完成对滤网的反向冲洗,以将下通道的管路及泥浆滤网冲刷干净。
进一步地,所述通道为弯折形。
进一步地,所述通道采用不锈钢管制成。
进一步地,通过ROV将录井装置安装在开采井口的保护罩上。
进一步地,所述水上声通机布放至距离海平面水下50米处。
进一步地,所述水上声通机通过电缆与位于海面上控制终端连接,控制终端安装在作业平台上。
本发明的有益效果为:本发明通过将录井装置安装在开采井口上,在开采的各个阶段从开采井口喷出的泥浆液可经过录井装置完成甲烷录井,相比于现有的气测录井技术(随钻测量)相比,可实现对海洋天然气水合物开采过程中钻井-下套管-固井-完井-压裂等各阶段甲烷含量监测,对海洋天然气水合物开采过程可能出现的潜在风险进行有效预警。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为抽滤装置的结构示意图。
具体实施方案
下面,下面结合附图及具体实施方案,对本发明做进一步描述:
如图1所示,一种开路钻井井口甲烷录井系统,包括录井装置和水上声通机。通过ROV(水下机器人)将录井装置投放至开采井口上。录井装置包括载体柱、底板、数据采集模块、水下传输模块和甲烷测量模块,数据采集模块、水下传输模块、抽滤装置和甲烷测量模块均固定安装在圆形的载体柱的侧壁上,抽滤装置和甲烷测量模块连通连接,底板固定安装在载体柱的底部,底板与开采井口相适配以使得底板能够刚好安装在开采井口的保护罩上。水下传输模块用于与位于海水中的水上声通机进行包括数据传输的通信,水上声通机可以采用型号为Kongsberg MiniS Modem 34-40V的声通机,水上声通机布放至距离海平面水下50米处左右,并通过电缆与位于海面上的作业平台控制终端连接,作业平台可以为作业船,例如科学调查船,以最终将数据传输到控制终端上。水上声通机通过RS232或RS422或RS485与控制终端连接,以实现数据传输。
所述甲烷测量模块包括甲烷传感器,甲烷传感器安装在抽滤装置内,用于测量甲烷的浓度,以检测开采是否安全。
如图2所示,所述抽滤装置用于将开采井口内的泥浆液过滤,以防止泥浆液堵塞甲烷测量模块。抽滤装置包括法兰、通道、滤网、单向阀、吸水泵、冲洗泵、第一电机和第二电机,法兰用于安装甲烷测量模块的甲烷传感器,法兰内设有弯折形的通道,通道采用不锈钢管制成。通道包括相互连通的上通道和下通道,上通道位于法兰的上端,下通道位于法兰的下端,上通道与下通道之间设置有用于过滤泥浆液的过滤网。吸水泵和第一电机均安装在上通道,用于将过滤后的泥浆液抽出,上通道上还设置有所述单向阀,以防止外部海水进入到通道内。冲洗泵和第二电机均安装在下通道,用于将海水吸入至下通道进行冲洗,海水经过滤后由冲洗泵(海水柱塞泵)通过位于下通道的单向阀注入到位于法兰中甲烷传感器的前端,经然后流入到泥浆滤网,将海水排出至海洋中,完成对滤网的反向冲洗,以将下通道的管路及泥浆滤网冲刷干净。吸水泵开启后,泥浆液经过滤网过来后,将泥浆液吸入到位于法兰中甲烷传感器的前端,甲烷传感器对泥浆液中的甲烷进行检测,完成甲烷录井,然后通过上通道将泥浆液排出。
所述数据采集模块用于将采集甲烷传感器测量到的数据并将采集数据发送给水下传输模块,水下传输模块再将数据传输给水上声通机,从而完成整个甲烷录井。
通过将录井装置安装在开采井口上,在开采的各个阶段从开采井口喷出的泥浆液可经过录井装置完成甲烷录井,相比于现有的气测录井技术(随钻测量)相比,可实现对海洋天然气水合物开采过程中钻井-下套管-固井-完井-压裂等各阶段甲烷含量监测,对海洋天然气水合物开采过程可能出现的潜在风险进行有效预警。而传统气测录井只能作用在某一个环节(如下套管过程中),换用其他录井模块需占用作业工时,且不一定能具有检测甲烷含量的功能。
本说明书所公开的实施例只是对本发明单方面特征的一个例证,本发明的保护范围不限于此实施例,其他任何功能等效的实施例均落入本发明的保护范围内。对于本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及变形,而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种开路钻井井口甲烷录井系统,其特征在于,包括录井装置、水上声通机和控制终端,录井装置安装在待录井的开采井口上,水上声通机位于海水中并与控制终端通信连接,
录井装置包括载体柱、底板、数据采集模块、水下传输模块、抽滤装置和甲烷测量模块,数据采集模块、水下传输模块、抽滤装置和甲烷测量模块均固定安装在圆形的载体柱的侧壁上,抽滤装置和甲烷测量模块连通连接,底板固定安装在载体柱的底部,底板与所述开采井口相适配以使得底板能够安装在开采井口上,
数据采集模块用于采集甲烷测量模块测量到的数据并将采集数据发送给水下传输模块,水下传输模块用于与位于海水中的水上声通机进行通信,以将采集数据传输给水上声通机,水上声通机将采集数据发送给控制终端,抽滤装置用于将开采井口内的泥浆液过滤,以防止泥浆液堵塞甲烷测量模块,甲烷测量模块包括甲烷传感器,甲烷传感器安装在抽滤装置内,甲烷测量模块用于测量甲烷的浓度,以完成甲烷录井,
所述抽滤装置包括法兰、通道、滤网、单向阀、吸水泵、冲洗泵、第一电机和第二电机,法兰用于安装甲烷测量模块的甲烷传感器,法兰内设有通道,通道包括相互连通的上通道和下通道,上通道位于法兰的上端,下通道位于法兰的下端,上通道与下通道之间设置有用于过滤泥浆液的过滤网,
吸水泵和第一电机均安装在上通道,用于将过滤后的泥浆液抽出,上通道上还设置有单向阀,以防止外部海水进入到通道内,吸水泵开启后,泥浆液经过滤网进入上通道后,将泥浆液吸入到位于法兰中传感器的前端,传感器对泥浆液中的甲烷进行检测,完成甲烷录井,然后通过上通道将泥浆液排出,
冲洗泵和第二电机均安装在下通道,用于将海水吸入至下通道进行冲洗,海水经过滤后由冲洗泵通过位于下通道的单向阀注入到位于法兰中甲烷传感器的前端,然后将海水排出,完成对滤网的反向冲洗,以将下通道的管路及泥浆滤网冲刷干净。
2.根据权利要求1所述的开路钻井井口甲烷录井系统,其特征在于,所述通道为弯折形。
3.根据权利要求1所述的开路钻井井口甲烷录井系统,其特征在于,所述通道采用不锈钢管制成。
4.根据权利要求1所述的开路钻井井口甲烷录井系统,其特征在于,通过ROV将录井装置安装在开采井口的保护罩上。
5.根据权利要求1所述的开路钻井井口甲烷录井系统,其特征在于,所述水上声通机布放至距离海平面水下50米处。
6.根据权利要求1所述的开路钻井井口甲烷录井系统,其特征在于,所述水上声通机通过电缆与位于海面上控制终端连接,控制终端安装在作业平台上。
CN202011242750.1A 2020-11-09 2020-11-09 一种开路钻井井口甲烷录井系统 Active CN112412447B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011242750.1A CN112412447B (zh) 2020-11-09 2020-11-09 一种开路钻井井口甲烷录井系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011242750.1A CN112412447B (zh) 2020-11-09 2020-11-09 一种开路钻井井口甲烷录井系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112412447A CN112412447A (zh) 2021-02-26
CN112412447B true CN112412447B (zh) 2022-06-17

Family

ID=74780938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011242750.1A Active CN112412447B (zh) 2020-11-09 2020-11-09 一种开路钻井井口甲烷录井系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112412447B (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2820823B1 (fr) * 2001-02-09 2004-04-23 Inst Francais Du Petrole Methode et dispositif pour evaluer en cours de forage la capacite de fluides de puits a former des hydrates
CN206348190U (zh) * 2017-01-12 2017-07-21 西南石油大学 一种天然气水合物录井用气体取样装置
CN107024244B (zh) * 2017-03-24 2018-05-01 青岛海洋地质研究所 海域水合物开采环境立体化监测系统
CN107678055B (zh) * 2017-08-29 2018-08-28 广州海洋地质调查局 一种海域天然气水合物海底甲烷监测系统及方法
CN109164205B (zh) * 2018-07-06 2024-06-14 覃楚倩 一种基于海底基盘的钻探钻井气体监测系统及其监测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112412447A (zh) 2021-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4960238B2 (ja) 海底掘削のための遠隔ガスモニタリング装置
CN101532936B (zh) 评价钻井液对水合物形成和分解抑制能力的方法及装置
CN106194165B (zh) 深水气井测试中天然气水合物堵塞监测装置及方法
US9188246B2 (en) Methods and apparatus for recovery of damaged subsea pipeline sections
CN103291284B (zh) 基于随钻环空压力测量的井筒气侵早期监测方法及装置
US6640900B2 (en) Method and apparatus to monitor, control and log subsea oil and gas wells
US7784201B2 (en) System and method of utilizing monitoring data to enhance seafloor sulfide production for deepwater mining system
WO2014100274A1 (en) Apparatus and method for detecting fracture geometry using acoustic telemetry
WO2014100266A1 (en) Apparatus and method for relieving annular pressure in a wellbore using a wireless sensor network
US20240061124A1 (en) LiDAR TOOL FOR OIL AND GAS WELLBORE DATA ACQUISITION
US7273105B2 (en) Monitoring of a reservoir
CN115016030A (zh) 一种基于das系统评估地层中co2封存泄露风险的方法
CN208950571U (zh) 一种水平井筛管过油管检测设备
CN105201000A (zh) 一种能远程监测的大面积基坑降水方法
CN112412447B (zh) 一种开路钻井井口甲烷录井系统
CN116291399A (zh) 一种非自喷油水平井气举排液测试找水作业系统及方法
CN116255120A (zh) 一种二氧化碳封存井完井装置及方法
AU2009201316A1 (en) System for analysing gas from strata being drilled
CN112682027A (zh) 一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统及方法
CN112857462A (zh) 一种海洋水合物固态流化开采中地质风险监测系统及方法
RU2647133C1 (ru) Технологический комплекс для стимуляции нефтеотдачи пластов скважин
CN115898373B (zh) 一种钻井隔水管用智能化渗透监测设备
CN115788403A (zh) 水下采油树测试系统及水下采油树测试方法
Mardin et al. Strategies Implemented to Tackle Sand Production Issue in the Peciko Gas Field, Offshore Indonesia
WO1992018750A1 (en) Seabed gas collection and monitoring device

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