[發明專利]基于隨鉆環空壓力測量的井筒氣侵早期監測方法及裝置

有效

• 申請號: 201310176445.0
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103291284A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 殷志明;孫寶江;蔣世全;高永海;羅洪斌;李昊;田波;王金波;程龍軍
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院;中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B47/10
• 分類號: E21B47/10
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

1.一種基于隨鉆環空壓力測量的井筒氣侵早期監測方法，包括以下步驟：

1）在鉆柱上設置一包括隨鉆環空壓力測量裝置、隨鉆測量裝置、鉆井液返出流量計、錄井儀和數據分析及報警模塊的監測裝置，將泥漿循環池連接一泥漿泵，在泥漿泵上安裝有一泥漿壓力傳感器；所述泥漿循環池內設置有一泥漿液位計；

2）在監測現場，啟動泥漿泵，使泥漿循環池、鉆柱內環空及鉆柱外內環空泥漿為流動狀態，數據依次通過隨鉆環空壓力測量裝置、隨鉆測量裝置的信號接收模塊及脈沖發生器、錄井儀和數據分析及報警模塊；

3）置于井筒內的環空壓力傳感器和環空溫度傳感器采集井筒內的數據，將采集數據通過信號監測電路記錄在數據存儲電路上，數據存儲電路再通過數據連接器連接隨鉆測量裝置；

4）隨鉆測量裝置將得到的數據，通過脈沖發生器發送到地面的錄井儀內，錄井儀同時采集通過鉆井液返出流量計記錄井筒內泥漿的反流量、井筒外的泥漿壓力傳感器和泥漿液位計等的數據；

5）錄井儀將采集的信息通過濾波模塊進行濾波，再通過測量信號模塊解碼以還原井下測量信號，并通過數字和曲線的方式，將測量結果顯示在屏幕上；

6）錄井儀按照模型進行分析判定，若發現在連續5分鐘、6分鐘時間段內，其時間長短根據鉆井設計和儲層流體情況確定，環空溫度上升5℃以上；再結合環空壓力隨時間變化曲線，若發現環空壓力在5分鐘、6分鐘時間段內不斷下降，其壓力下降值超過50psi以上，或發現海面泥漿循環池液面高度不斷增長，則初步判斷井筒將要發生氣侵，應采取預警措施；

7）通過錄井儀密切監測泥漿壓力傳感器采集泥漿泵的泵壓和泵沖數、泥漿循環池的泥漿液位計液位高度和鉆井液返出流量計的返出量參數的變化值；

8）若泥漿壓力傳感器監測的泵壓降低和泵沖數增加、泥漿循環池的泥漿液位計的液位高度上升、鉆井液返出流量計給出的流量增大、再結合脈沖發生器氣測值的變化和錄井儀dc指數的變化，錄井儀按照模型進行分析判定，再將處理的數據通過輸出端傳給數據分析及報警模塊，數據分析及報警模塊將得到數據經分析確定報警，發送給井筒控制系統進行關井作業；

9）按井控手冊要求進行處理：在關井期間，觀察錄井儀中記錄立壓和套壓的變化，如果立壓和套壓值迅速上升，超過允許的立壓和套壓值，井筒控制系統采取進行放噴點火的減壓處理；

10）根據關井壓力確定壓井液的密度，當壓井液的密度升高時，井筒控制系統迅速組織實施壓井作業。

2.實現如權利要求1所述方法的一種基于隨鉆環空壓力測量的井筒氣侵早期監測的裝置，其特征在于：它包括一設置在井筒內的鉆柱，所述鉆柱的底部連接有一隨鉆環空壓力測量裝置，所述隨鉆環空壓力測量裝置包括一環空壓力傳感器、一環空溫度傳感器、一信號監測電路、一數據存儲電路、一電池和一數據連接器；所述隨鉆環空壓力測量裝置的底部連接一鉆頭；所述隨鉆環空壓力測量裝置包括數據接收模塊和一脈沖發生器；所述鉆柱上部設置有一鉆井液返出流量計，所述井口地面一側通過管道連接有一泥漿泵，所述泥漿泵上安裝有一泥漿壓力傳感器，所述泥漿泵的出口通過管道連接有一泥漿循環池，所述泥漿循環池內設置有一泥漿液位計；所述鉆井液返出流量計、泥漿壓力傳感器和泥漿液位計分別通過導線連接一錄井儀，所述錄井儀內設置有濾波模塊和測量信號模塊，所述錄井儀的輸出端通過導線連接一數據分析及報警模塊，所述數據分析及報警模塊輸出端通過導線連接井筒的控制系統。