[發明專利]一種井筒液位測量的供氣裝置及測量裝置和測試方法

在審

• 申請號: 202010634545.3
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111649805A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 賴擁斌;謝平;劉慰;韓性禮;唐俞飛;孔軼
• 申請（專利權）人: 上海神開石油科技有限公司;上海神開石油化工裝備股份有限公司
• 主分類號: G01F23/296
• 分類號: G01F23/296;F17D1/07;F17D3/01
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

本發明公開的井筒液位測量的供氣裝置及測量裝置和測試方法，其利用氮氣發生器作為連續工作氣源，利用增壓裝置為井筒液位測量儀的氣槍提供高壓驅動力，利用高壓管線為井筒液位測量儀的氣槍提供氮氣傳輸通道，設計測試管和導聲管建立氣槍與井筒環空之間的聲波測量通道，從而解決傳統測試方法存在的諸多缺點和不足，實現了井筒液位的安全和連續測試，大大提升了測量頻率，為實時監控液面變化提供了可行性。本發明基于次聲波傳輸特點，結構簡單，解決了傳統井筒液位儀測量存在的不能連續測量以及高壓氮氣的運輸和供應問題，同時，實現與鉆井并行工作，大大提高工作效率。

技術領域

本發明涉及一種井筒液位測量的裝置及方法，應用于油氣勘探開發技術領域，特別是指一種適用于油氣鉆井施工過程中現場進行井筒環空液位測量的井筒液位測量的供氣裝置及測量裝置和測試方法。

背景技術

油氣行業鉆井施工過程中常常發生井涌和井漏事故，井控作業是鉆井安全的重中之重，掌握鉆井施工過程中井筒環空液面的位置是井控作業的重要基礎，是采取灌漿、堵漏、強行鉆進等下步措施的重要依據。利用井筒液位儀進行環空液位測量，結合錄井作業對鉆井過程的監控，可以快速準確的分析井下狀態，計算環空壓力、地層壓力以及需要的環空當量密度，為配備泥漿體系提供可靠的科學依據。為防止事故的發生和發展，降低作業風險和安全高效鉆井提供可靠的保障。

目前，鉆井施工過程中的井筒液位測量由專業隊伍實施點測完成，當鉆井鉆進到高溫、高壓、易漏層位或發生井漏事故時，安排專業施工隊伍上井由鉆井作業人員配合完成安裝和測量，存在的不足主要表現一下幾點:

一是發生井涌、井漏等各種事故是不可預測時間的，安排專業隊伍可能存在過早或過晚，從而造成耽誤施工或等待時間很長。

二是單獨的井下液位測量不能結合現場錄井形成相對準確的預測和預判，從而沒有完成的證據鏈。

三是傳統的安裝測量方法耽誤鉆井施工，需要鉆井隊作業配合進行開井、關井作業以及開關多個閥門，存在操作方面的安全隱患。

四是傳統的點測方法由于測量受到鉆井施工的影響，往往測量密度不夠，不能及時掌握井下動態，不能及時為井控作業提供科學依據；

五是傳統測量方法使用高壓氮氣瓶供氣，存在高壓氣瓶頻繁更換和運輸問題，因為高壓氣體運輸需要專業車輛，成本較高。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種井筒液位測量的供氣裝置，基于氮氣供氣裝置的特點，其結構簡單，自動化程度高，使用成本低廉，性能可靠，安全系數高，便于搬遷，運輸簡單方便，可以實現對井筒液位測量氣槍的連續供氣。

本發明的目的之二在于提供一種基于上述供氣裝置用于井筒液位測量的測量裝置。

本發明的目的之三在于提供一種基于上述測量裝置的井筒液位測量方法。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

作為第一方面的井筒液位測量的供氣裝置，包括空壓機、氮氣發生器和增壓裝置，所述空壓機的壓縮空氣出口與所述氮氣發生器的壓縮空氣入口和增壓裝置的壓縮空氣入口連接，所述氮氣發生器的低壓氮氣出口與所述增壓裝置的低壓氮氣入口連接，在所述增壓裝置上設置有高壓氮氣出口。

在本發明的一個優選實施例中，所述空壓機的出口通過一三通與所述氮氣發生器的空氣入口和增壓裝置的空氣入口連接。

在本發明的一個優選實施例中，所述增壓裝置包括一低壓氮氣罐、一高壓氮氣罐和一增壓泵，所述增壓裝置的低壓氮氣入口設置在所述低壓氮氣罐上，所述增壓裝置的高壓氮氣出口設置在所述高壓氮氣罐上，在所述低壓氮氣罐上設置有低壓氮氣出口，在所述高壓氮氣罐上設置有高壓氮氣入口，所述低壓氮氣出口通過增壓泵與所述高壓氮氣入口連接，所述增壓泵的泵頭與所述增壓裝置的壓縮空氣入口連接，以壓縮空氣為動力，將所述低壓氮氣罐內的低壓氮氣壓縮到所述高壓氮氣罐內。