[发明专利]一种油气井井下多点压力测量溢流监测方法

说明书

本发明公开了一种油气井井下多点压力测量溢流监测方法，其步骤为：循环流体通过钻具内部泵入，经钻头后沿井筒环空返回，将压力测量短节等距安装在井下钻具上，井下压力传感器实时测量井下环空循环流体压力，信息传输系统将压力初步处理后，通过MWD系统将实时测量数据传输至地面，通过井下压力分析，得到两个相邻传感器之间压差，并与根据井口泵入流量结合流量压差关系计算得到的计算压差对比，实现井下溢流快速判断，并通过压力测量短节安装位置确定井下溢流发生位置。本发明通过井下压力测量短节测量压差与根据井口泵入流量计算压差对比实现井下溢流判断识别，并结合压力测量短节安装位置与录井信息确定井下溢流发生位置。

技术领域

本发明属于油气井钻探技术领域，尤其涉及一种油气井井下多点压力测量溢流监测方法。

背景技术

目前，油气井钻探过程中，井下溢流监测通常采用泥浆池监测方法、井口流量监测、以及井下随钻监测等溢流监测方法。然而，这些溢流监测方法存在监测误差大、信息滞后等问题，并且不能确定井下溢流与漏失发生的位置，同时，不能满足对井下溢流与井漏早期监测的要求。然而，井下溢流与漏失在油气井钻探过程中频繁发生，如果不能对井下溢流与漏失早期监测，并采取有效的井控，将发生或诱发溢流事故，甚至导致井喷事故的发生，引起巨大的经济损失以及人员伤亡。为了保证油气井钻探安全进行与降低成本，因此，急需一种快速准确的井下溢流监测系统，满足井下溢流与井漏早期监测的要求。

为此，国内外石油企业及高校开展了大量的井下溢流监测系统及方法研究，并已经研制了大量的井下溢流测量系统，和提出了多种井下溢流监测方法，这些装置与方法虽然可以实现大多数井下溢流监测，但是也存在许多不足。例如，目前采用的PWD系统可以实现实时监测环空压力，并将压力信号传输至地面，但是该系统造价昂贵，推广难度大，且采用泥浆脉冲进行信息传输，泥浆脉冲信息传输方式传输速率低、受井下钻具干扰大，使得该系统对井下溢流监测精度低且存在一定的滞后。利用多点压力测量，能够提高井下溢流监测的精度，且能够确定井下溢流发生位置，与溢流运移情况。因此，设计一种井下多点压力溢流监测方法，并通过MWD系统将测量信息传输至地面处理系统对井下溢流与漏失早期监测，提高井下溢流与漏失监测精度，降低钻井作业风险具有重要意义。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种油气井井下多点压力溢流监测方法，本发明提高了井下早期溢流监测精度，能及时识别井下早期溢流，并确定井下溢流发生位置，为采取合理井控措施提供科学依据，保障油气井钻探的安全进行。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种油气井井下多点压力溢流监测方法，包括以下步骤：

步骤1、收集相应的钻井参数，再将压力测量短节等距安装在钻具上，并将信息传输系统与MWD系统连接随钻下入井下；

步骤2、利用井口泵入钻井液流量与相邻两个压力测量短节位置，以及钻井参数，通过结合流量压差关系，计算得到井口泵入流量下两个相邻压力传感器之间的计算压差，其中将钻井液流动考虑为宾汉流体结构流；

步骤3、循环流体通过钻具内部泵入，经钻头后沿井筒环空返回，流经井下压力测量短节，井下压力传感器实时测量井下环空循环流体压力，压力传感器测量信息经传输系统初步处理后，通过MWD系统将实时测量数据传输至地面系统，地面系统对测量压力信息处理分析后，得到两个相邻传感器之间的测量压差；

步骤4、通过两个相邻压力测量短节的测量压差与计算压差比较，实现井下溢流快速判断，当测量压差等于计算压差时，则继续钻井；当测量压差小于计算压差时，则井下发生溢流，系统发出警报，并结合压力测量短节位置与录井信息，确定井下溢流发生位置，并为采取合理的井控措施提供科学依据。

进一步的技术方案是，所述步骤2中的计算压差的具体计算过程为：

步骤21、先确定井下压力测量短节所在位置井型；