[實用新型]一種鉆井過程中卡點位置的檢測裝置

有效

• 申請號: 201420597912.7
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN204140059U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 王星宇;張烈輝;張舉;彭昊;孔祥偉;潘蕾穎
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B47/095
• 分類號: E21B47/095;E21B47/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種鉆井過程中卡點位置的檢測裝置，特別指的是一種脈沖正壓波時差檢測卡鉆位置的裝置，屬于測井領域。

背景技術

在鉆井過程中，鉆柱及鉆頭被卡在環空中造成水力堵塞是常見的事故，處理起來耗時多，損失大；據統計，全國每年發生卡鉆事故2300口次左右，其損失占總事故損失的70％～80％，如果縮短卡鉆事故的處理時間和降低事故損失，需要準確判斷卡點位置，因此卡點位置的判斷對處理卡鉆事故至關重要；卡點位置是管柱在環空內被卡的最小深度，現場有2種常用的卡點位置確定方法，一種是用測卡儀電測確定卡點位置，另一種是用卡點計算公式確定卡點位置；由于卡鉆事故發生的時間具有不確定性，利用前一種費時費利，由于不知鉆桿在井眼中的具體力學行為特征，易產生不準確判斷；后一種按材料力學方法計算得到的卡點位置與實際的卡點位置存在較大差異，這給卡鉆事故的處理帶來極大困難，不僅延長事故處理時間，還會導致井下事故的復雜化，增加了處理費用，可能造成整口井報廢；盡管人們對卡鉆的處理已積累了比較豐富的經驗，制定了許多解卡方法，但對精準確定卡點位置仍十分棘手。

發明內容

本實用新型提出一種鉆井過程中卡點位置的檢測裝置，通過檢測正壓波在鉆井液中傳播時間完成卡點位置的檢測。

本實用新型的技術方案如下。實現卡點位置的檢測裝置，主要包括進口震動波源、進口壓力傳感器、出口壓力傳感器、出口震動波源、信號放大器、A/D轉換器、工控機、電源、數據傳輸線、環空流道、鉆柱內流道、卡鉆固相物；其特征在于，進口震動波源及出口震動波源產生脈沖正壓波，分別沿鉆柱流道及環空流道傳播，到達井底及卡點分別返至進口壓力傳感器及出口壓力傳感器，將檢測到的正壓波數據經數據傳輸線傳至信號放大器，由信號放大器處理的正壓波數據經數據傳輸線傳至A/D轉換器，最后將A/D轉換器處理的數據傳輸至工控機，蓄電池給工控機充電。

卡點位置的檢測裝置，在鉆井中不同卡點深度脈沖正壓波傳播時間不同。其卡點位置檢測是：t1時刻，在進口震動波源1處在產生脈沖正壓波，它將沿鉆柱內流道11向井底傳播，正壓波到達井底并返回進口壓力傳感器2的時間為t2。t1時刻，在出口震動波源4處在產生脈沖正壓波，它將沿環空流道10向卡鉆固相物12傳播，正壓波到達卡鉆固相物12并返回出口壓力傳感器3的時間為t3。進口壓力傳感器2及出口壓力傳感器3的信號均經過數據線9傳至信號放大器5，然后傳至A/D轉換器6，最后將A/D轉換器6處理的數據傳輸至工控機7；工控機7的電源由蓄電池8組成；正壓波在鉆井液中傳播速度為c，工控機接收正壓波時差為Δt，按照卡點位置計算公式(2)完成正壓波傳播路程的計算，以達到快速檢測出卡點位置h的目的。

Δt＝t1-t2???(1)

h＝(c×Δt)/2???(2)

式中：h表示卡點位置，m；

c表示正壓波傳播速度，m/s；

Δt表示正壓波產生到接收的時間差。

本實用新型的優點在于：

(1)檢測準確：常規的卡點位置的檢測裝置無法精準檢測出卡點位置，本實用新型基于正壓波時差法，能準確確定氣侵位置，可有效提高工作效率。

(2)操作簡單：只需打開工控機，連接井口及各數據線，輸入相關參數，觀察工控機屏幕上的輸出結果即可完成卡點位置檢測。

(3)即時性強：本實用新型裝置不僅有效提高卡點位置檢測靈敏度，更可快速檢測出卡點位置，只需10秒左右即可檢測出深井的卡點位置。

(4)應用范圍廣：本實用新型提供的卡點位置的檢測裝置可廣泛應用于欠平衡、平衡和微流量等鉆井中的卡點位置檢測。

附圖說明

圖1為一種鉆井過程中卡點位置的檢測裝置示意圖。

圖中各標記如下：1.進口震動波源、2.進口壓力傳感器、3.出口壓力傳感器、4.出口震動波源、5.信號放大器、6.A/D轉換器、7.工控機、8.電源、9.數據傳輸線、10.環空流道、11.鉆柱內流道、12.卡鉆固相物。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明，但本實用新型并不局限于以下實施例。