[發明專利]測定鉆井液溢漏的方法及系統

有效

• 申請號: 200810119069.0
• 申請日: 2008-08-29
• 公開（公告）號: CN101338668A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 張春生;馬焱
• 申請（專利權）人: 北京豪儀測控工程有限公司
• 主分類號: E21B47/10
• 分類號: E21B47/10
• 代理公司: 北京君智知識產權代理事務所
• 代理人: 劉秀娟

【技術領域】

本發明涉及測量鉆井或鉆孔、特別是確定鉆井中液體溢漏位置的 方法，及使用該方法的系統。

【背景技術】

井漏(或稱鉆孔漏失)是石油、天然氣鉆井工程中的常見事故， 是鉆井過程中鉆井液漏入地層的陷阱。鉆井工程中發生井漏不僅會嚴 重影響施工安全、施工進度和成本，還會嚴重污染油氣層，影響油氣 產品。堵漏工作的關鍵在于井漏發生后，盡快準確的確定漏失層的位 置，以便及時采取有效的堵漏措施，以保證鉆井正常進行。目前常用 的測定漏失層位置的方法有水動力學法和儀器測量法。

其中，水動力學法是在正循環洗井過程中測量泥漿出井流量和相 應漏失程度，同時實施反循環洗井，在反循環過程中改變注入井內的 泥漿流量，直至達到正循環洗井過程中的漏失嚴重度，測量與漏失嚴 重度對比值相應的處境泥漿流量，按照公式計算井口至漏層的距離。

儀器測量法包括井溫測試法等。泥漿在井內受地層溫度的影響形 成一定的泥漿柱溫度梯度。若遇到漏失層，漏失層上方井內具有一定 溫度的泥漿漏入漏失層，而下部會保持熱漿。當地面冷漿打入井內， 立即進行井溫測量，其泥漿液柱的低溫梯度曲線就會在漏失處出現異 常。但需要在測試期間起出鉆柱。延誤漏層位置的測定時間，因時間 上的延誤給地層帶來預想不到的問題，不但影響井壁穩定也會因未能 及時堵漏給地層帶來較大危害，給工程帶來巨大損失。

現有技術中使用的測量設備通常包括安裝在施工現場的傳感器 及其附件、與傳感器相連用于的監控儀主機以及打印設備，其中，監 控儀主機內安裝有遠程監測系統，用于實現控制傳感器、數據計算判 斷和數據輸出。

例如，發明專利申請CN03824747.X公開了一種配置在井孔環境 之中的測井系統和設備，該設備包含至少一部用于測定井孔環境的纖 維光學傳感器，由傳感器測定的數據在實時基礎上經由纖維光學導線 被傳送給地面，在地面處數據被處理成實時顯示。然而，這項申請中 并沒有公開確定漏層的方法。

【發明內容】

〖要解決的技術問題〗

本發明的目的是要克服現有技術的不足，提供一種測定鉆井漏層 的方法及使用該方法的系統。

〖技術方案〗

為了達到上述目的，本發明提供了一種測定鉆井液溢漏的方法， 其原理是通過獲得總池體積的實際值，與總池體積的理論值進行比 較，通過比較結果判斷溢漏位置，然后進行控制。

根據上述原理，本發明提出的測定方法包括以下步驟：

A、測量井場中所有泥漿罐中的泥漿的實際體積總和，獲得總池 體積。

總池體積有多種測量計算方法，其中一種是，首先測量井場中每 個泥漿罐中的泥漿液面高度和每個泥漿罐的橫截面積，計算每個泥漿 罐中泥漿體積，然后將各個泥漿罐的泥漿體積相加獲得總池體積。

B、計算井場中所有泥漿罐中的泥漿的理論體積：

理論體積_k＝理論體積_k-1-△T

其中，理論體積是循環數值，通過上一次測定的數值減去變化量 可以獲得當前數值，在上述公式中，理論體積_k表示當前狀態下的數 值，理論體積_k-1表示上一次計算獲得的數值，而初始數值理論體積₀可以由某一時刻的總池體積賦予所得；△T表示井內泥漿體積變化 量，所述的變化量是隨著鉆具增減，由井深變化所造成的井內泥漿體 積變化，在這里，△T＝井筒體積的變化量-井內鉆具體積的變化量；

其中，井筒體積的計算方法是：

①當井深小于裸眼1深度時，井筒體積＝裸眼1橫截面積×井深

②當井深小于裸眼2深度大于裸眼1深度時，井筒體積＝裸眼1 橫截面積×裸眼1深度+裸眼2橫截面積×(井深-裸眼1深度)

③當井深小于裸眼3深度大于裸眼2深度時，井筒體積＝裸眼1 橫截面積×裸眼1深度+裸眼2橫截面積×裸眼2深度+裸眼3橫截面 積×(井深-裸眼2深度)

其中，井內鉆具體積＝井內鉆具長度×(鉆具外面積-鉆具中空面 積)

其中，裸眼是指未下套管部分的井段。

C、計算步驟A所得值與步驟B所得值的差；

D、通過步驟C獲得的數據，判斷鉆井中是否發生鉆井液溢漏， 并確定溢漏位置，判斷方法是：