[发明专利]基于井下工程参数测量的钻具刺漏早期检测方法

说明书

本发明提供了一种基于井下工程参数测量的钻具刺漏早期检测方法，能够根据钻具刺漏发生时随钻测量的井下工程参数变化，特别是钻具刺漏特征参数的变化情况及时发现早期钻具刺漏，及早处理，节约钻井周期，避免复杂进一步发展为钻具事故。具体步骤包括：（一）根据钻具刺漏发生时的流动特点，建立钻具刺漏特征参数的计算模型；（二）在钻具刺漏征参数的计算模型基础上，根据地面输入数据计算模拟计算发生钻具刺漏时和正常钻进时的参数变化路线图版；（三）利用井下工程参数随钻测量系统的测量值，输入软件形成实时数据监测图；（四）根据上述步骤（一）‑（三）获得的数据整理绘制得测量与预测对比图，通过对结果进行钻具刺漏判别和预警、告警。

技术领域

本发明涉及钻井勘探领域的一种钻具刺漏检测方法，尤其涉及一种基于井下工程参数测量的钻具刺漏早期检测方法。

背景技术

钻具刺漏是在钻井作业中，由于井下钻柱连接处或钻柱与接头的连接处密封不好或钻具本身材质出现损伤导致钻井液从此薄弱处刺穿的现象，是钻井过程中较常见的钻井复杂问题之一。钻具刺漏具有很大的危害：钻井液不经过钻头和井下提速工具直接进入环空，降低了钻头水功率和马达功率，也影响携岩效率，同时钻具刺漏在地面表现上与其他井下复杂类似影响工况判断，另一方面由于井下的高流速和高压影响钻具刺漏处理不及时极易发展成为钻具断裂从而造成巨大物资损失，延误钻井时间，延长钻井周期。因此，对钻具刺漏的早期识别具有十分重要的意义。

目前，应用较为广泛的刺漏识别技术主要包括以下几种方法：第一种是观察经验法，主要应用在钻井施工现场，下列六种现象：1.泵压下降。2.钻速减慢。3.转盘负荷增大。4.振动筛岩屑垮塌掉块多钻屑少。5.上提下放摩阻增加。6.泵冲增加泵压不增反而下降。只要有三种以上发生即可判断为钻具刺漏。第二种是综合录井法，国内外的石油科技工作者已经利用综合录井设备，开展了建井过程钻井安全的跟踪、监测，以及钻井井下故障(包括井涌、井漏、钻具刺漏、掉水嘴、堵水眼、溜钻、卡钻、钻井遇阻、油气水侵、掉钻具等)的预测、预报研究实践，为保障安全钻井发挥了重要作用。但综合录井技术时间相对滞后，而且仅凭地面数据很容易受泵冲、排量变化以及钻井液加药等影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于井下工程参数测量的钻具刺漏早期检测方法。本发明针对上述现有技术的不足，立足于井下工程参数测量系统实时测量能力、有效获取井下内管压力、环空压力、环空温度，结合基于地面注入参数计算的模拟值进行对比分析判断识别钻具刺漏。本发明提供的钻具刺漏早期检测方法克服了现有技术的不足，可以快速判别钻具刺漏，能够根据钻具刺漏发生时随钻测量的井下工程参数变化，特别是钻具刺漏特征参数的变化情况及时发现早期钻具刺漏，及早处理，节约钻井周期，避免复杂进一步发展为钻具事故。

为了解决以上技术问题，本发明是通过采用以下技术方案方式实现的：

井下工程参数测量的钻具刺漏早期检测方法，具体步骤包括：

(一)根据钻具刺漏发生时的流动特点，建立井筒参数计算模型，特别是钻具刺漏特征参数的计算模型，为井筒参数计算提供理论基础；

(二)在钻具刺漏征参数的计算模型基础上，根据地面输入数据计算模拟计算发生钻具刺漏时和正常钻进时的参数变化路线图版；

(三)利用井下工程参数随钻测量系统的测量值，输入软件形成实时数据监测图；

(四)根据上述步骤(一)-(三)获得的数据整理绘制得测量与预测对比图，通过对结果进行钻具刺漏判别和预警、告警。

优选的，步骤(一)中的具体解释及计算过程如下：

①钻具刺漏速度计算

通过漏点上下环空压力计算方程交会计算钻具刺漏速度，用漏点上下的压力计算方程组为：

式中是漏点以下内管摩阻+钻头压降+环空摩阻的总和