[發明專利]一種在非儲層空氣鉆井中防止井下燃爆的方法

有效

• 申請號: 202110413864.6
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113073960B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 孟英峰;李永杰;陳一健;李皋
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B35/00
• 分類號: E21B35/00;E21B49/00;E21B49/08;E21B47/00;E21B47/06;E21B47/07
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.一種在非儲層空氣鉆井中防止井下燃爆的方法，依次包括：

(1)在氣體注入管線上安裝壓力、溫度、流量、濕度、氧濃度傳感器；

(2)在排砂管線全長2/3處、管線頂部的內外分別安裝壓力、溫度、濕度傳感器；

(3)在排砂管線全長約2/3處連接氣體取樣管線，井下氣體進入取樣管線，經過除塵、脫水、干燥處理后，進入氣體監測管段，該監測管段設置氧濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、氮氧化合物濃度、硫化氫濃度、甲烷濃度、甲醛濃度、乙醛濃度傳感器；

(4)監測管段連接紅外全烴組份傳感器和氣相色譜儀進行全烴組份分析；

(5)所述氣體注入管線內的壓力、溫度、流量、濕度、氧濃度傳感器，排砂管線內、外的壓力、溫度、濕度傳感器，氣體監測管段的氧濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、氮氧化合物濃度、硫化氫濃度、甲烷濃度、甲醛濃度、乙醛濃度傳感器與紅外全烴組份傳感器每秒鐘采樣一組數據，以滿足實時監測井下燃爆的動態需求，并將數據計算傳輸至計算機；

(6)所述氣相色譜儀每1至2分鐘采樣一組數據，用于每個組份數據的驗證和校正；在排砂管線設置標準氣樣輸入口，用于一定間隔時間內輸入標準氣樣，對相關傳感器和分析儀器進行校驗；

(7)利用內置數學模型和分析系統的計算機，進行含油氣地層的隨鉆識別、井下燃爆狀態的識別或井下燃爆控制的動態決策與實施，同時在井下鉆具上配備獨立動作、重復使用的應急斷氣保護裝置，在發生井下事故前自動切斷空氣供給，在井下恢復正常狀態后自動恢復空氣供給。

2.如權利要求1所述的一種在非儲層空氣鉆井中防止井下燃爆的方法，其特征在于，所述含油氣地層的隨鉆識別，是指通過井下燃爆預警參數群在線連續監測裝置的連續記錄，利用內置數學模型和分析系統的計算機，識別所鉆地層內是否含有油氣、產出油氣的數量及衰竭趨勢、產出油氣的性質、伴隨產物的類型及數量。

3.如權利要求1所述的一種在非儲層空氣鉆井中防止井下燃爆的方法，其特征在于，所述井下燃爆狀態的識別，是指在微含油氣的地層實施空氣鉆井時，通過井下燃爆預警參數群在線連續監測裝置的連續記錄，利用內置數學模型和分析系統的計算機，預測和識別井下可能產生的著火或燃爆的類型和狀態。

4.如權利要求1所述的一種在非儲層空氣鉆井中防止井下燃爆的方法，其特征在于，所述井下燃爆控制的動態決策與實施，是指通過對含油氣地層的監測和識別、對井下燃爆類型和狀態的預測和識別，利用內置數學模型和分析系統的計算機，對井下燃爆控制做出動態決策，并通過調整施工參數和/或遙控自動切換注入系統實施相應的動態決策。