钻井液漏失位置测定装置及测定方法与流程

本发明涉及钻井检测，尤其涉及一种钻井液漏失位置测定装置及测定方法。

背景技术：

1、钻井液漏失是油气勘探开发进程中一种普遍的井下复杂情况，井漏产生的额外费用占井下复杂事故经济损失的比例已经高达50％～60％。漏失发生后，要尽快准确地确定漏点位置，以便针对性地采取有效的堵漏措施，保证后续施工正常进行，降低综合成本。但到目前为止，综合考虑成本、精确性以及现场操作的简易程度，漏点位置的测定还没有一种普适的方法。

2、20世纪70年代我国研制的漏层测量仪器大多是根据流体动力学的原理，借助于流体流动转化成膜片位移或者涡轮发电的方式进行流速测定，但是在漏速非常小，钻井液黏度较大的情况下，测定的精确度难以保证。近年来形成的采用多种方法互补测量漏点位置的技术，精确性有了较大提高。如公开号为101446194a的专利公开了一种电磁式测漏装置，采用超声波传感器测量钻井液流速，同时采用电磁法测量地层特性，测量精度高，操作方便，但是利用接收时间存在时差原理的超声波法在钻井液固相含量较高的情况下，声波在传输介质中会产生折射导致误差较大；公开号为102383784a的专利公开了一种储存式漏层位置综合测量仪，该仪器采用井温、噪声及声波等综合测量方法，测量采用井下储存方式，利用钻杆推进或电缆下放，但这种方法存在一些隐患，井漏后采用电缆或者钻杆推进的方式进行测量，在井壁失稳井段易造成遇阻甚至卡钻等复杂情况；公开号为106640050a的专利公开了一种钻井液漏失位置测量装置，该装置以短节形式安装于近钻头位置，发生漏失后采用压力、流速和温度三种方式直接进行测量，但是该装置内部设计为测控电子等组件部分，仅靠导流管提供钻井液循环通道，势必造成较大压降。此外，压力、温度及测控组件与环空流体无法直接接触，只有当外筒短节上的旁通阀开启后，环空流体才能进入腔体内部，旁通工具开启存在隐患，施工起来也极为复杂。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种钻井液漏失位置测定装置，能够准确判断钻井液漏失位置且操作简单。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、钻井液漏失位置测定装置，包括钻铤和测试机构，所述钻铤的侧壁上开设有感应仓和信号处理仓，所述感应仓开设有与外部环空连通的过流孔；所述测试机构包括感应组件、信号处理系统和信号线，所述信号线连接所述感应组件和所述信号处理系统，所述感应组件位于所述感应仓内，被配置为获取环空钻井液的参数，所述信号处理系统位于所述信号处理仓内，被配置为接收、处理和存储所述感应组件所获取的信号。

4、可选地，所述测试机构分为压力测试机构、温度测试机构以及流速测试机构，所述压力测试机构、所述温度测试机构以及所述流速测试机构沿所述钻铤的周向阵列分布。

5、可选地，所述流速测试机构中的所述感应组件包括电极和线圈，所述线圈通电，所述电极通过所述过流孔与所述环空钻井液接触。

6、可选地，所述感应仓由从内向外同轴设置的内套筒和外套筒围合而成，所述线圈位于所述内套筒和所述外套筒之间，所述过流孔开设在所述外套筒上，所述电极插设于所述过流孔内。

7、可选地，所述钻铤包括上钻铤部和下钻铤部，所述上钻铤部和所述下钻铤部螺接且连接处的外径小于所述钻铤的外径，所述内套筒套设在所述上钻铤部和所述下钻铤部的连接处，所述外套筒的外径与所述钻铤的外径相同，所述外套筒的轴向两端分别与所述上钻铤部和所述下钻铤部可拆卸连接。

8、可选地，所述压力测试机构的所述感应组件包括压力传感器，所述温度测试机构的所述感应组件包括温度传感器。

9、可选地，所述感应仓内设置有过滤板。

10、可选地，所述信号处理系统包括电路板和电池组，所述电路板上安装有信号接收单元、信号处理单元以及信号存储单元，所述电池组用于为所述电路板以及所述感应组件供电。

11、可选地，所述电路板外包覆有减震套。

12、本发明的另一目的在于提供一种钻井液漏失位置测定方法，其特征在于，利用上述钻井液漏失位置测定装置，井漏发生后，向环空注入钻井液，保持环空钻井液的液面与井口相平，同时起钻，钻具出井后，将所述信号处理系统与终端相连得到处理过的信号。

13、本发明的有益效果为：本发明中的钻井液漏失位置测定装置将测试机构安装在钻铤上，能够替换同尺寸的钻铤，用于钻完井施工，井漏发生后，无需重新组装钻具，只需要使井内的钻井液保持在同一高度，然后向井口外起钻即可测定漏点位置，而且测试的参数均为环空钻井液的参数，数据直接可靠，操作简单。

技术特征：

1.钻井液漏失位置测定装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的钻井液漏失位置测定装置，其特征在于，所述测试机构(2)分为压力测试机构、温度测试机构以及流速测试机构，所述压力测试机构、所述温度测试机构以及所述流速测试机构沿所述钻铤(1)的周向阵列分布。

3.根据权利要求2所述的钻井液漏失位置测定装置，其特征在于，所述流速测试机构中的所述感应组件(21)包括电极(213)和线圈(214)，所述线圈(214)通电，所述电极(213)通过所述过流孔(39)与所述环空钻井液接触。

4.根据权利要求3所述的钻井液漏失位置测定装置，其特征在于，所述感应仓(3)由从内向外同轴设置的内套筒(36)和外套筒(35)围合而成，所述线圈(214)位于所述内套筒(36)和所述外套筒(35)之间，所述过流孔(39)开设在所述外套筒(35)上，所述电极(213)插设于所述过流孔(39)内。

5.根据权利要求4所述的钻井液漏失位置测定装置，其特征在于，所述钻铤(1)包括上钻铤部(11)和下钻铤部(12)，所述上钻铤部(11)和所述下钻铤部螺接(12)且连接处的外径小于所述钻铤(1)的外径，所述内套筒(36)套设在所述上钻铤部(11)和所述下钻铤部(12)的连接处，所述外套筒(35)的外径与所述钻铤(1)的外径相同，所述外套筒(35)的轴向两端分别与所述上钻铤部(11)和所述下钻铤部(12)可拆卸连接。

6.根据权利要求2所述的钻井液漏失位置测定装置，其特征在于，所述压力测试机构的所述感应组件(21)包括压力传感器(211)，所述温度测试机构的所述感应组件(21)包括温度传感器(212)。

7.根据权利要求2所述的钻井液漏失位置测定装置，其特征在于，所述感应仓(3)内设置有过滤板(33)。

8.根据权利要求1所述的钻井液漏失位置测定装置，其特征在于，所述信号处理系统(22)包括电路板(221)和电池组(222)，所述电路板(221)上安装有信号接收单元、信号处理单元以及信号存储单元，所述电池组(222)用于为所述电路板(221)以及所述感应组件(21)供电。

9.根据权利要求8所述的钻井液漏失位置测定装置，其特征在于，所述电路板(221)外包覆有减震套(43)。

10.钻井液漏失位置测定方法，其特征在于，利用权利要求1-9任一项所述的钻井液漏失位置测定装置，井漏发生后，向环空注入钻井液，保持环空钻井液的液面与井口相平，同时起钻，钻具出井后，将所述信号处理系统(22)与终端相连得到处理过的信号。

技术总结
本发明涉及钻井检测技术领域，尤其涉及一种钻井液漏失位置测定装置及测定方法，钻井液漏失位置测定装置包括钻铤和测试机构，钻铤的侧壁上开设有感应仓和信号处理仓，感应仓开设有与外部环空连通的过流孔；测试机构包括感应组件、信号处理系统和信号线，信号线连接感应组件和信号处理系统，感应组件位于感应仓内，被配置为获取环空钻井液的参数，信号处理系统位于信号处理仓内，被配置为接收、处理和存储感应组件所获取的信号。上述钻井液漏失位置测定装置能够直接测量环空钻进液的参数，数据准确可靠，测定方法操作简单。

技术研发人员：王晓军,尹家峰,高玮,韩龙,张铁铭,徐路,孙云超,景烨琦,高清春,鲁政权,王磊,李晨光,李雷雷,郭林昊,钱志伟,洪伟,袁伟,任海阳,吕楠,隋程,刘宁,杨超,程东,刘熔冰,杨德仁,李天辰
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12