[发明专利]基于隔水管气液两相流识别的深水钻井气侵监测方法

权利要求书

1.一种基于隔水管气液两相流识别的深水钻井气侵监测方法，在隔水管底部对位安装超声波探头监测气侵信号，根据建立的声波信号衰减与截面含气率的定量对应关系，结合深水钻井井筒气液两相流模型和含可信度地层压力预测方法，建立基于隔水管处气侵监测数据的井筒气侵程度反算方法，提前准确发现气侵的同时，实现对井筒气侵情况的实时定量描述，从而形成基于隔水管气液两相流识别的深水钻井气侵监测方法；其特征在于，具体方法如下：步骤一、获取深水井的参数，深水井的参数，包括：水深h、井深H、已固井段H_g、海水表面温度T_c、隔水管外径尺寸D、循环排量L、钻井液物性密度ρ、钻井液导热系数λ_l、钻井液稠度系数K、钻井液流性指数n、地层孔隙度Φ、渗透率k、地层导热系数λ_f、原始地层压力P₀；步骤二、确定实际工况下声波信号与截面含气率的定量表征关系；步骤三、在隔水管底部对位安装超声波探头并实施超声波监测；步骤四、根据声波监测数据实时描述井筒气侵程度。

2.根据权利要求1所述的基于隔水管气液两相流识别的深水钻井气侵监测方法，其特征在于，步骤二的具体方法如下：根据步骤一中深水井的实际参数，采用室内实验模拟该工况下超声波对气侵的响应情况，探头频率从0.2MHz开始以0.2MHz的步长逐步增加到2.0MHz分别进行实验，选取接收声信号幅值最大的探头频率作为最佳探头频率，并建立该频率探头超声波接收信号与截面含气率的定量关系；改变钻井液物性和排量进行实验，建立不同钻井液物性和排量条件的超声波接收信号与截面含气率的关系式，便于实际工况下通过声波监测数据实时计算截面含气率随时间的变化情况。

3.根据权利要求2所述的基于隔水管气液两相流识别的深水钻井气侵监测方法，其特征在于，步骤三的具体方法如下：在隔水管底部分别通过第一延迟块和第二延迟块对位安装超声波发射探头、超声波接收探头，第一延迟块、第二延迟块的外径与钻杆的外径相切，超声波发生器采用900V高电压发生装置；超声波由超声波发射探头发射，穿透隔水管和钻杆形成的环形空间到达超声波接收探头，超声波声波监测信号经由海底电缆实时传输至平台监视器，平台人员可通过平台监视器实时了解声波监测数据。

4.根据权利要求3所述的基于隔水管气液两相流识别的深水钻井气侵监测方法，其特征在于，步骤四的具体方法如下：隔水管处一旦检测到气侵，便需要根据气侵情况判断是否需要采取措施进行井控，而判断的依据便是井底气侵时间和井筒气侵程度；利用步骤二中建立的不同钻井液物性和排量条件的超声波接收信号与截面含气率的关系式，基于步骤三中的隔水管处声波监测数据来计算截面含气率随时间的变化情况；然后利用深水钻井井筒环空气液两相流模型对井筒的气侵程度进行反算，进而确定井筒的气侵程度。