[發明專利]一種實時監測井眼清潔的方法

在審

• 申請號: 201710661719.3
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107219143A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 梁海波;全銳;陳明珠;李國亮
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00;E21B21/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 夏艷

技術領域

本發明涉及鉆井施工技術領域，尤其涉及一種監測井眼清潔方法。

背景技術

在鉆井施工過程中，如果鉆井液返速較低,鉆井液流變性不適當等都會引起巖屑滯留,使鉆井液密度升高。其結果一方面使得井底壓力增加,另一方面巖屑將不斷沉積在井眼水平段與傾斜段,進而形成巖屑床,引起井眼直徑的減小,使井眼惡化,嚴重時將出現卡鉆等復雜事故。工程上經常采用長時間循環鉆井液的方法清潔井眼，延長了作業時間，增加了鉆井成本。監測井眼環空清潔多用隨鉆環空監測儀器，利用循環鉆井液當量密度(ECD)等參數來實現監測，井下隨鉆測量儀器成本較高，并不能夠在大多數井場應用。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術存在的缺陷，提供一種對回流鉆井液的巖屑濃度分析，實現對井眼是否清潔的監測方法。

一種實時監測井眼清潔的方法，包括以下步驟：

步驟1：取適量從井底返還的鉆井液，先擱置一定的時間再通過電容式稱重傳感器測得所取鉆井液的總質量；

步驟2：將所述鉆井液固液分離，由電子稱重計稱得固液分離后巖屑的質量；

步驟3：根據步驟1、步驟2測量的結果計算當前流體的巖屑濃度，根據所述巖屑濃度判斷井眼是否清潔。

進一步地，如上所述的實時監測井眼清潔的方法，所述步驟1中，所述鉆井液需等時間間隔、等時間段、等量且適量的多次取。

進一步地，如上所述的實時監測井眼清潔的方法，所述步驟1中，通過兩個并排放置的電容式稱重傳感器同時測量鉆井液，并取平均值作為最終的所取鉆井液的總質量。

有益效果：

本發明所述的實時實時監測井眼清潔的方法，電容式稱重傳感器僅需很低的輸入能量，具有較高的信噪比和系統穩定性、靈敏度高、適應性強以及性價比高等的特點；電子稱重計具有反應速度快、精度高、結構簡單以及性價比高等的特點。利用電容式稱重傳感器和電子稱重計能夠精確地測出質量的特性，可以得到巖屑濃度，從而判斷井眼是否清潔。

附圖說明

圖1本發明實施例1中用于測量鉆井液質量的裝置；

附圖說明：

1.第一閥門；2.第一容器；3.第二閥門；4.攪拌器；5.第三閥門；6.支撐桿；7.第四閥門；8.第二容器；9.抽水泵；10.底部開關；11.稱重盤；12.傳送帶；13.電子稱重計；14.電容式稱重傳感器；15.外壁。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

下面結合附圖1對本發明的應用原理做詳細闡述：

取適量從井底返還的鉆井液于第一容器2中，在取該流體時由兩側的支撐桿6將第一容器2提起，支撐桿6可以沿外壁上下移動，使得取流體的過程中第一容器2不與下方的電容式稱重傳感器14接觸；其中，第一容器2上設置的第一閥門1、第二閥門3、第三閥門5用于控制所取流體的流量；

當取當前流體這一過程結束后，支撐桿6將第一容器2緩慢下放，置于底部的兩個電容式稱重傳感器14上，然后支撐桿6松開(支撐桿6的兩端分別安裝在外壁15上，能夠順著外壁15上下滑動)；

由底部的兩個電容式稱重傳感器14對其稱重，測得所取流體的總質量，其值取兩個稱重傳感器所測值的均值；

稱重完成后，用攪拌器4將所取流體攪拌均勻；

將攪拌后的流體通過第四閥門7放入第二容器8中，靜置，實現固液分離，分離出的液體用抽水泵9吸出；

當第二容器8的液體被吸走后，打開下方的電子稱重計，再打開第二容器8的底部開關10，使得分離后的巖屑落于下方的稱重盤11內，然后通過電子稱重計13稱得巖屑的質量；測完后的巖屑由傳送帶12運走。

本發明用的井眼清潔標準為：直井段巖屑濃度小于5％，便可用所測得的巖屑濃度表征井眼的清潔狀況，實現井眼清潔的實時監測。得到當前的巖屑濃度，對比井眼清潔巖屑濃度標準，可判斷當前井眼清潔狀況，實現井眼清潔的實時監測。

由于從井底返還的鉆井液有很大的壓力，如果在取該流體時將第一容器直接置于電容式稱重傳感器上，可能會使得其無法準確測量，甚至可能會損壞電容式稱重傳感器，所以用支撐桿將第一容器提起，在取完當前流體后再將第一容器置于電容式稱重傳感器上；