[发明专利]一种钻井微溢流随钻监测方法

说明书

本发明涉及油气田钻井压力控制领域，尤其涉及一种钻井微溢流随钻监测方法。本发明包括以下步骤：1)在地层流体进入井筒之前的钻进阶段，计算进口流量Q_in(i)，并进行滤波处理并计算平均流量Q_inA；2)实时测量出口流量Q_out(i)，进行滤波处理计算平均流量Q_outA，并按照出口流量对进口流量进行校核，计算校核系数f，f＝Q_outA/Q_inA；3)钻开新地层时，计算实时进口流量Q_in(i)和校核进口流量Q_inc(i)＝Q_in(i)*f；4)计算一个时间段△t内累计流量差(Q_out(i)‑Q_inc(i))*△t，若(Q_out(i)‑Q_inc(i))*△t＞cL，(0.01L≤c≤2000L，△t≥1s)，一般条件下c≥1L时，判断为微溢流。本发明提供了一种监测误差小、监测快、成本低的钻井微溢流随钻监测方法。

技术领域

本发明涉及油气田钻井压力控制领域，尤其涉及一种钻井微溢流随钻监测方法。

背景技术

石油天然气钻井工程中过程中，准确掌握地层流体是否进入井筒，关乎到井筒压力控制和井控安全问题，若溢流发现较迟溢流量大，关井套压就会高，不利于后期处理，重者会酿成重大安全事故。因此，及时发现微溢流，有利于钻井过程压力控制，确保安全的钻井施工作业。目前，石油钻井过程对地层流体进入井筒的随钻监测方法主要是：

第一、通过人工进行液面坐岗监测，测量钻井液循环罐的总量是否增加，增加就发现溢流。这种测量方式受制于人工测量和循环罐的液面波动，人工测量误差0.5cm，就可能计算循环罐总量误差0.5立方米。因此，溢流前期不易被发现，现场一般只有当发现总量增加0.5立方米才报警。为此，这种传统的监测方式具有一定的有滞后性和偏差，容易引起溢流被发现到关井完成溢流量大，关井压力高等安全风险。

第二、通过下入随钻井下工具PWD，以及安装地面高精度的进出口流量计的微流量系统。该方式通过随钻监测井底压力变化以及监测进出口流量差可以较常规方式提前约5-10分钟监测到溢流。但这种方式需要较为精密的设备，成本较高。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种监测误差小、无滞后、成本低的钻井微溢流随钻监测方法。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种钻井微溢流随钻监测方法，包括以下步骤：

1)在地层流体进入井筒之前的钻进阶段，按照钻井设计钻井液排量循环钻井液，泵冲传感器实时监测钻井液泵的总泵冲数N_pum(i)，并按照泵冲数和泵缸套直径冲程计算进口流量Q_in(i)，进行滤波处理，并计算平均流量Q_inA；

2)在地层流体进入井筒之前的钻进阶段，实时测量出口流量Q_out(i)，进行滤波处理计算平均流量Q_outA，并按照出口流量对进口流量进行校核，计算校核系数f，f＝Q_outA/Q_inA；

3)钻开新地层时，实时监测进口总泵冲数N_pum(i)和出口流量Q_out(i)，计算实时进口流量Q_in(i)和校核进口流量Q_inc(i)＝Q_in(i)*f；

4)计算一个时间段△t内累计流量差(Q_out(i)-Q_inc(i))*△t，若