一种石油钻井用漏层判识仪及其数据读取装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种石油钻井用漏层判识仪及其数据读取装置，可用于判识漏失发生的准确位置。本发明专利技术分为两部分，一部分为漏层测量短节，采用外嵌式测量短节，可以测量环空的压力、流量和温度三种参数，并进行存储。短节带有射频读写装置，可通过射频技术与射频标签进行交互。另一部分为数据读取装置，采用自浮式设计，并设计有射频标签，可与测量短节进行信息交互，从而读取存储的参数信息。通过在地面对数据的回放解释，从而精确判断出漏失发生的层位。该技术测量精度高，对钻井施工影响较小，有利于减少井控风险。

A leaky layer identification instrument for oil drilling and its data reading device

The invention provides a leak detector and a data reading device for oil drilling, which can be used to identify the exact location of leakage. The invention is divided into two parts, one is the short section of the leakage layer, and the outer embedded type measuring short section. It can measure the three parameters of annulus pressure, flow rate and temperature, and store it. The short section has a radio frequency reading and writing device, which can interact with the RF tag through the radio frequency technology. The other part is the data reading device. It adopts self floating design, and has radio frequency tag. It can interact with the measurement nodes to read the stored parameter information. Through the interpretation of the replay of the data in the ground, the location of the leakage is accurately determined. This technique has high measurement precision and less influence on drilling construction, which is beneficial to reduce the risk of well control.

【技术实现步骤摘要】
一种石油钻井用漏层判识仪及其数据读取装置
本专利技术涉及一种石油钻井用仪器，特别涉及一种漏失层位判识仪器。
技术介绍
在油气钻探过程中，如果发生钻井液漏失，就要尽快准确地确定漏失层的位置，以便及时采取有效的堵漏措施，保证钻井正常进行。我国在20世纪70年代开始研制漏层测量仪器，这些仪器大多是借助于流体动力学的原理研制的,它要么将漏失发生时流体流动转化成膜片的位移进行测量,要么借鉴涡轮流量计测量原理进行流量测量。今年来才出现了采用多种方法互补测量漏失位置的技术，精确性有了较大提高。如公开号为102383784A的专利公开了一种存储式漏层位置综合测量仪，该仪器采用井温、噪声及声波等综合测量方法，测量以采用井下存储方式，利用钻杆推进或电缆下放，在一定程度上提高了精确性。公开号为101446194A的专利公开了一种电磁式测漏装置，采用超声波传感器测量钻井液流速，同时采用电磁法测量地层特性，测量精度高，操作方便。但这些方法仍存在一些问题，如井漏后采用电缆或者钻杆推进的方式进行测量，存在一定的风险性，如井壁坍塌易造成卡钻事故，施工起来也比较复杂；又如大多数仪器需要在发生漏失后，进行起钻作业，然后下入仪器进行测量。这样不仅增加了井控的风险，而且造成了施工的复杂和繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种石油钻井用漏层判识仪及其数据读取装置，可用于判识漏失发生的准确位置。本专利技术分为两部分，一部分为漏层测量短节，采用外嵌式测量短节，可以测量环空的压力、流量和温度三种参数，并进行存储。短节带有射频读写装置，可通过射频技术与射频标签进行交互。另一部分为数据读取装置，采用自浮式设计，并设计有射频标签，可与测量短节进行信息交互，从而读取存储的参数信息。通过在地面对数据的回放解释，从而精确判断出漏失发生的层位。该技术测量精度高，对钻井施工影响较小，有利于减少井控风险。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种石油钻井用漏层判识仪及其数据读取装置，主要由漏失测量短节和数据读取装置组成；其中，漏失测量短节包括射频信号读写舱12、数据存储电路、仪器电路、电池、流量传感器5、温度传感器10、压力传感器11和外筒短节8；数据读取装置包括射频标签16；其特征在于：漏失测量短节中的数据存储电路、仪器电路、电池密封设置在仪器舱内，频信号读写舱12连接在仪器仓上部，在仪器舱处通过绝缘支撑杆9将频信号读写舱12和仪器舱整体固定在外筒短节8内；流量传感器5、温度传感器10和压力传感器11内嵌在外筒短节8外壁上；射频信号读写舱12内置磁场天线2、射频信号读写器3；数据读取装置在是将射频标签16连接在浮筒组件15下端，并在射频标签16下端连接引导头17。上述方案进一步包括：所述的漏失测量短节还包括连接在射频信号读写舱12顶端的防撞头1。所述的数据读取装置还包括连接在浮筒组件15上端的减震器14和防碰头13。数据存储电路、仪器电路、电池分置在数据存储舱4、仪器电路舱6、电池舱7内，且三部分舱体连接为柱状结构仪器舱。数据读取装置采用自浮式设计，浮筒组件采用多只浮筒对接相连的方式进行组装，可有效的保证不同钻井液密度下，浮筒的浮力满足要求。本专利技术的原理是：漏失测量短节安装于近钻头位置，随钻具组合下入井下，发生漏失后，对漏失井段进行测量，采集压力、流量和温度数据，并进行存储。然后从井口投入数据读取装置，并利用钻井液推送至漏失测量短节附近。短节内存储的数据通过射频技术写入射频标签。然后停泵，在浮筒浮力作用下，数据读取装置上浮到井口，取出后，可对射频标签内的信息数据进行处理分析，得出漏失发生的位置。本专利技术具有如下优点：①压力、温度、流量传感器外嵌于短节外壁，有利于测量环空的三种参数，提高漏层判断的准确性。②仪器以短节的形式安装于近钻头位置，可随时记录和存储漏失参数。测量过程中不用将钻具全部起钻至地面，既减少了起下钻的时间，也减少井控风险。③采用射频技术快速读取数据，方便快捷，安全可靠，减少了众多读取数据的环节。附图说明图1为漏失测量短节结构示意图。图2为数据读取装置结构示意图。具体实施方式结合图1、图2本专利技术实施过程进行说明。漏失测量短节由防撞头1、射频信号读写舱12、数据存储舱4、仪器电路舱6、电池舱7、绝缘支撑杆9、流量传感器5、温度传感器10、压力传感器11及外筒短节8组成。射频信号读写舱12由磁场天线2与射频信号读写器3组成，并通过数据传输线相连。外筒短节8由钻铤制成，在外壁刻槽，装有流量传感器5、温度传感器10、压力传感器11，并打孔通过电路，用密封塞密封。在外筒短节8内壁开孔处装有绝缘支撑杆9，绝缘支撑杆9内部安装电路，电路一端与三个传感器相连，电路另一端连于测量总成的仪器电路舱6。从上到下依次为，防撞头1与射频信号读写舱12相连、射频信号读写舱12与数据存储舱4相连、数据存储舱4与仪器电路舱6相连、仪器电路舱6与电池舱7相连。数据读取装置防碰头13与减震器14相连，下接浮筒组件15，然后与射频标签16相连，射频标签16与引导头17相连。钻井漏失层位识别系统使用时，首先接通漏失测量短节电池，使仪器处于工作状态，然后安装于近钻头位置，随钻具组合下入井下。发生漏失后，随即对漏失井段进行测量，采集压力、流量和温度数据，并进行存储。然后从井口投入数据读取装置，并利用钻井液推送至漏失测量短节附近。短节内存储的数据通过射频技术写入射频标签。然后停泵，在浮筒浮力作用下，数据读取装置上浮到井口，取出后，可对射频标签内的信息数据进行处理分析，得出漏失发生的位置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石油钻井用漏层判识仪及其数据读取装置，主要由漏失测量短节和数据读取装置组成；其中，漏失测量短节包括射频信号读写舱（12）、数据存储电路、仪器电路、电池、流量传感器（5）、温度传感器（10）、压力传感器（11）和外筒短节（8）；数据读取装置包括射频标签（16）；其特征在于：漏失测量短节中的数据存储电路、仪器电路、电池密封设置在仪器舱内，频信号读写舱（12）连接在仪器仓上部，在仪器舱处通过绝缘支撑杆（9）将频信号读写舱（12）和仪器舱整体固定在外筒短节（8）内；流量传感器（5）、温度传感器（10）和压力传感器（11）内嵌在外筒短节（8）外壁上；射频信号读写舱（12）内置磁场天线（2）、射频信号读写器（3）；数据读取装置在是将射频标签（16）连接在浮筒组件（15）下端，并在射频标签（16）下端连接引导头（17）。

【技术特征摘要】
1.一种石油钻井用漏层判识仪及其数据读取装置，主要由漏失测量短节和数据读取装置组成；其中，漏失测量短节包括射频信号读写舱（12）、数据存储电路、仪器电路、电池、流量传感器（5）、温度传感器（10）、压力传感器（11）和外筒短节（8）；数据读取装置包括射频标签（16）；其特征在于：漏失测量短节中的数据存储电路、仪器电路、电池密封设置在仪器舱内，频信号读写舱（12）连接在仪器仓上部，在仪器舱处通过绝缘支撑杆（9）将频信号读写舱（12）和仪器舱整体固定在外筒短节（8）内；流量传感器（5）、温度传感器（10）和压力传感器（11）内嵌在外筒短节（8）外壁上；射频信号读写舱（12）内置磁场天线（2）、射频信号读写器（3）...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振东，王传富，李公让，明玉广，高杨，卜凡康，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化胜利石油工程有限公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11