[实用新型]连续式起下钻溢漏监测系统

说明书

本实用新型提供了一种连续式起下钻溢漏监测系统，所述监测系统包括第一液位计、第二液位计、摄像头、双路调节阀、流量计和分析控制单元，其中，第一液位计能够检测井口钻井液的液位；第二液位计能够检测灌浆罐内钻井液的液位；双路调节阀能够调节灌入井口中的钻井液流量；流量计能够实时测试灌入井中的钻井液流量；摄像头能够判断返出管中是否有钻井液返出；分析控制单元分别与第一液位计、第二液位计、摄像头、双路调节阀和流量计相连并能够控制双路调节阀的开度，且能够根据第一、第二液位计检测液位以及摄像头的判断结果判定是否存在溢漏并确定溢漏等级。本实用新型具有能够实现连续式起下钻钻井溢漏自动监测、提高溢漏判断准确性等优点。

技术领域

本实用新型属于油气田钻井溢漏监测装置技术领域，具体来讲，涉及一种连续式起下钻溢漏监测系统。

背景技术

溢流是指所钻地层压力大于井内钻井液柱压力时，地层压力迫使地层流体进入井内的现象称之为溢流。溢流的严重程度主要取决于地层的孔隙度、渗透率和负压差值的大小。地层孔隙度、渗透率越高，负压差值越大，则溢流就越严重。溢流发生的原因很多，其最根本的原因是井内压力失去平衡、井内压力小于地层压力。

漏失原因可分为两大类：一类是人为漏失通道，是由于井眼压力高于地层承受能力(地层破裂压力)时而在井眼周围地层中诱发出的裂缝漏失；另一类是自然通道漏失。在接单根期间，为克服钻井液静切力需要相当高的压力，简单的钻井操作如起下钻或活动钻具会引起泥浆的当量循环密度(ECD)的波动。特别是当在高剪切钻井液中即使钻具的微小运动也会引起严重的波动压力。在正常施工期间，由于井眼的突然堵塞，可以观察到井底压力跳跃性的波动，在此情况下钻井过程立即停止，减慢循环以降低等效钻井液压力(EMW)，但由于井眼环空的堵塞后钻井液压力(EMW)降低不多。储层的强度限制了安全窗口上限压力。由于封堵使得再次开泵时井底压力会超过地层破裂压力而发生井漏。活动钻具释放掉部分压力是可能的，然后会降低过高的波动压力。在活动钻具几分钟后环空封堵解除。在此期间过高的波动压力作用于地层上可能会造成地层的破坏(井漏或井塌)。

1、起钻现状描述：

目前，钻井队在起钻过程中，由螺杆泵抽取灌浆罐内的泥浆，灌入井内，人工观察记录钻柱起出体积和泥浆灌入体积是否一致，若泥浆灌入体积偏小，则判断为溢流，若泥浆灌入体积偏大则判断为井漏。该方式，每起出3-5柱钻杆或1柱钻铤后，必须暂停起钻，待泥浆灌注完毕后，通过人工判断决定是否继续起钻，属于间断性起钻及溢漏监测，而且起钻过程中的溢漏没办法监测。

2、下钻现状描述：

在下钻过程中监测灌浆罐内体积增长量是否与钻柱入井体积一致，以此判断是否发生溢漏。

专利号：ZL200710172833.6，专利名称为《对钻井现场起下钻过程进行监测与自动灌浆控制的方法》的专利。在井口返出管线设置了流量传感器，灌浆罐内设置液位传感器，增加I/O节点远程控制螺杆泵启停，实现起下钻自动灌浆。

现有技术存在以下不足：

①、虽然增加了远程控制螺杆泵启停功能后，但仅仅是取代了传统间断性灌浆过程中人工启停螺杆泵的过程，仍属于间断自动灌浆，并未实现连续起钻过程中的自动灌浆。

②、缺少需灌浆量的自动计算模块，主要以工程经验估计，难以实现精准监测。

③、下钻过程中，为降低井下激动压力，下钻速度不快，因此，井口返出钻井液量小且不连续，返出管线加装的流量传感器的实时检测精度很难保证，难以实现下钻过程中井内溢漏的精确监测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本实用新型的目的在于提供一种能够进行连续起钻和连续下钻的溢漏监测系统。