[發(fā)明專利]一種鉆探流體參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010192074.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN111396031A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷玉德;趙振;王萬平;甘斌;謝振興;蔣巍;劉麗民;蘇世杰;馬文鑫;祁澤學(xué);寇海聰;周成福
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局;青海九0六工程勘察設(shè)計(jì)院;青海省地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院
• 主分類號(hào): E21B47/07
• 分類號(hào): E21B47/07;E21B47/13;E21B47/01;E21B21/08
• 代理公司: 北京德崇智捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 高琦

本發(fā)明公開了一種鉆探流體參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，具體體統(tǒng)一種鉆探流體參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括鉆探結(jié)構(gòu)、參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置，所述參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置安裝在鉆探結(jié)構(gòu)上，所述參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置包括通訊機(jī)構(gòu)、射頻機(jī)構(gòu)、監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)以及控制器，所述射頻機(jī)構(gòu)包括射頻載體、溫度測(cè)量載體，所述溫度測(cè)量載體設(shè)在射頻載體上，該系統(tǒng)通過射頻機(jī)構(gòu)在鉆探機(jī)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)連檢測(cè)鉆探流體的實(shí)時(shí)溫度參數(shù)，本發(fā)明還提供一種鉆探流體參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉆探系統(tǒng)，具體是一種鉆探流體參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

鉆探流體主要成分有:淡水或鹽水、飽和鹽水，鈉膨潤土或鈣膨潤土、有機(jī)土(經(jīng)表面活性劑處理的土)、抗鹽土，無機(jī)或有機(jī)化合物如天然或合成高分子化合物、表面活性劑，柴油、原油等(用于油基鉆探液)空氣、天然氣等(用于氣體鉆探)。不同成分的組合，形成各種類型的鉆探流體。從物理化學(xué)觀點(diǎn)看，鉆探液是一種多相不穩(wěn)定體系。包括“懸浮體”(如重晶石粉、鉆屑、粘土粉)、膠體(如高聚物、膨潤土粉)和真溶液(如氯化鈉、碳酸鈉)。其中起主要作用的是膠體成分，一般稱膠態(tài)-懸浮體。

鉆探流體主要用于以下功能，第一：清洗井底，攜帶巖屑；第二：冷卻和潤滑鉆頭及鉆柱；第三：形成泥餅，封護(hù)井壁；第四：控制與平衡地層壓力；第五：循環(huán)停止時(shí)，能懸浮巖屑和加重劑；第六：在地面沉除巖屑；第七：提供所鉆地層的巖屑、泥漿、氣測(cè)等有關(guān)資料；第八：將流體功率傳給鉆頭(在用井下動(dòng)力鉆具時(shí))等。

其中冷卻潤滑鉆頭是保護(hù)鉆頭的重要技術(shù)手段，而現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)鉆頭以及與鉆頭相連部分結(jié)構(gòu)的溫度檢測(cè)手段落后，不具有實(shí)時(shí)性。從而造成了大量的鉆頭以及相關(guān)設(shè)備的損壞，不僅造成物質(zhì)上的浪費(fèi)，也會(huì)影響工程的周期進(jìn)度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是解決在鉆探領(lǐng)域中，對(duì)鉆頭以及相關(guān)結(jié)構(gòu)的溫度檢測(cè)時(shí)間延遲而造成的設(shè)備損壞的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種鉆探流體參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括鉆探結(jié)構(gòu)、參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置，所述參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置安裝在鉆探結(jié)構(gòu)上，所述參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置包括通訊機(jī)構(gòu)、射頻機(jī)構(gòu)、監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)以及控制器，所述射頻機(jī)構(gòu)包括射頻載體、溫度測(cè)量載體，所述溫度測(cè)量載體設(shè)在射頻載體上，所述射頻機(jī)構(gòu)測(cè)量鉆探流體溫度信息，通過通訊機(jī)構(gòu)把鉆探流體溫度信息傳輸給控制器以計(jì)算得到該鉆探流體的溫度信息，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)射頻機(jī)構(gòu)位置信息，并通過通訊機(jī)構(gòu)把位置信息傳輸給控制器以得到各個(gè)射頻機(jī)構(gòu)在鉆探流體中所處的位置，結(jié)合鉆探流體的溫度信息以及射頻機(jī)構(gòu)所處在鉆探流體的位置，得到鉆探流體各處的溫度信息。

進(jìn)一步的，所述鉆探結(jié)構(gòu)連接在鉆探平臺(tái)和井口之間以用于鉆探井孔。

進(jìn)一步的，所述鉆探結(jié)構(gòu)包括立管、鉆柱、鉆頭，所述鉆頭連接在立管底部，所述鉆柱設(shè)在立管外部，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)均勻分布在鉆柱內(nèi)壁，所述通訊機(jī)構(gòu)設(shè)在鉆柱內(nèi)壁上，鉆探流體內(nèi)設(shè)有射頻機(jī)構(gòu)，所述鉆探流體通過立管內(nèi)部。

進(jìn)一步的，所述射頻機(jī)構(gòu)包括第一承載板，所述第一承載板上設(shè)有電源裝置、溫度傳感器、第一信號(hào)發(fā)射器、無線射頻卡。

進(jìn)一步的，所述通訊機(jī)構(gòu)包括第二承載板，所述第二承載板上設(shè)有第一信號(hào)接收器、第二信號(hào)發(fā)射器。

進(jìn)一步的，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括第三承載板、閱讀器，所述閱讀器固定連接在第三承載板上。

進(jìn)一步的，所述鉆探機(jī)構(gòu)還包括井口，管道、泵體、電機(jī)，所述井口設(shè)在地面上，所述電機(jī)設(shè)在鉆柱頂部，所述管道一端設(shè)在進(jìn)口，另一端設(shè)在管道頂部，所述泵體設(shè)在管道之間。

一種鉆探流體參數(shù)監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟，

S1：使用控制器設(shè)定鉆探流體的預(yù)警溫度；

S2：將至少一個(gè)射頻機(jī)構(gòu)混合在鉆探流體內(nèi)；