[發明專利]鉆井系統及用于識別井涌的方法

在審

• 申請號: 201410756657.0
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN105735976A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 劉逢甦;牛冉;梅艷;葉菁;瞿鑫;劉莉;盛諾;克里斯托弗·愛德華·沃爾夫;羅伯特·阿諾德·賈奇
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: E21B47/12
• 分類號: E21B47/12;E21B47/00;E21B7/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

1.一種鉆井系統，其包括：

鉆井組件，其被連接在平臺和井口之間用于鉆探井筒；及

監控系統，其設置在所述鉆井組件上，其中所述監控系統包括：

檢測裝置，其用于獲得與來自所述井筒的返回流體相關的特性參數并且獲得所述返回流體的密度參數；以及

處理器，其用于基于所述獲得的特性參數和所述獲得的密度參數來識別出井涌的發生。

2.如權利要求1所述的鉆井系統，其中，所述檢測裝置包括：

第一檢測裝置，其用于獲得所述與返回流體相關的特性參數；及

第二檢測裝置，其用于獲得所述返回流體的密度參數。

3.如權利要求2所述的鉆井系統，其中，所述第二檢測裝置是用于測量流體密度參數的裝置。

4.如權利要求3所述的鉆井系統，其中，所述第二檢測裝置包括用于測量所述返回流體的密度參數的扭轉波密度計，所述扭轉波密度計包括：

換能器，其由電子驅動電路驅動用于產生扭轉波；及

固體波導，其具有不同的橫截面幾何尺寸，用于提供所述扭轉波和扭轉回波的波路徑。

5.如權利要求4所述的鉆井系統，其中，所述鉆井組件包括用于收容所述換能器和所述電子驅動電路的腔體，并且，其中所述返回流體與所述腔體相隔離。

6.如權利要求4所述的鉆井系統，其中，所述固體波導包括第一波導和第二波導，所述第一波導和所述第二波導相互耦接，并且具有不同的橫截面幾何尺寸，所述鉆井組件包括用于收容所述第一波導和所述第二波導的空腔，并且，其中所述第一波導和所述第二波導浸沒在所述返回流體中，所述扭轉波密度計用于基于所述扭轉波在所述第二波導中的飛行時間來測量所述返回流體的密度參數。

7.如權利要求3所述的鉆井系統，其中，所述第二檢測裝置用于基于超聲信號在所述返回流體中的傳播屬性來測量所述返回流體的密度參數。

8.一種用于識別井涌的方法，其包括：

獲得來自由鉆井系統鉆探的井筒的返回流體相關的特性參數；

獲得所述返回流體的密度參數；及

基于所述獲得的特性參數和所述獲得的密度參數來識別出井涌的發生。

9.如權利要求8所述的方法，其中，使用第一檢測裝置來獲得與所述返回流體相關的特性參數，以及使用第二檢測裝置來獲得所述返回流體的密度參數。

10.如權利要求9所述的方法，其中，使用扭轉波密度計基于扭轉波來測量所述返回流體的密度參數；或者，使用超聲裝置基于超聲信號在所述返回流體中的傳播屬性來測量所述返回流體的密度參數。

11.如權利要求8所述的方法，其還包括：

基于所述獲得的特性參數來產生第一報警信號；及

基于所述獲得的密度參數來產生第二報警信號。