一种利用放射性指示剂主动检测井漏的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用放射性指示剂主动检测井漏的方法，所述方法包括以下步骤：向随钻钻井液中加入预定含量的放射性指示剂；在钻具的近钻头端沿钻进相反方向依次设置第一伽马值检测点和第二伽马值检测点；第一伽马值检测点和第二伽马值检测点分别对待检地层中不同井深的放射性指示剂伽马值进行检测，根据第一伽马值检测点与第二伽马值检测点在同一井深检测值的变化情况，判定该井深是否存在井漏；计算随钻钻井液漏失位置。本发明专利技术能够实现对井漏位置的主动检测，发现井漏速度快，延迟时间短。

A method of using radioactive indicator to detect well loss

【技术实现步骤摘要】
一种利用放射性指示剂主动检测井漏的方法
本专利技术涉及石油天然气勘探
，更具体地讲，涉及一种利用放射性指示剂主动检测井漏的方法。本专利技术尤其适用于在钻井过程中被钻头切削破碎后裸露于充满钻井液和地层流体混合液系统中发生的钻井液通过切削面由于压力差脱离混合液体系进入地层并失去钻井液循环系统控制进入地层发生漏失的情况。
技术介绍
钻井液在钻完井过程中通过裸露的地层或缺失破损的套管流失到地层或其他夹层中的现象统称为钻井液漏失，简称井漏。井漏诱发的井壁失稳、因漏致塌、致喷问题是长期以来制约油气勘探开发速度的主要技术瓶颈，井漏的发生不仅会给钻井工程带来损失，也为油气资源的勘探开发带来极大困难。如果井漏发现不及时或不清楚井漏深度，常会引发井涌或井喷，造成生命财产损失，同时也极大影响钻井工期，增大钻井成本。井漏对于钻井过程的质量和安全控制及其重要。如何快速、准确地发现井漏已成为行业关注的焦点问题。但由于缺乏成熟可靠的判识技术，因此，一直以来，井漏的发现和检测被看作是钻井工程的世界性难题之一。现今分析钻井液漏失位置通常采用综合分析法，但该方法不具备准确并及时定位井漏位置的能力，为堵漏增加了难度。如果需要确定井漏位置，多采用仪器测定法，即螺旋流量计法、井温测定法、电阻率测定法等等，这些方法普遍欠缺及时性，会极大延长工期，增加钻井成本。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种利用放射性指示剂能够直接、准确检测井漏位置的方法。本专利技术提供了一种利用放射性指示剂主动检测井漏的方法，所述方法可以包括以下步骤：向随钻钻井液中加入预定含量的放射性指示剂；在钻具的近钻头端沿钻进相反方向依次设置第一伽马值检测点和第二伽马值检测点；第一伽马值检测点和第二伽马值检测点分别对待检地层中不同井深的放射性指示剂伽马值进行检测，根据第一伽马值检测点与第二伽马值检测点在同一井深检测值的变化情况，判定该井深是否存在井漏。在本专利技术利用放射性指示剂主动检测井漏的方法的一个示例性实施例中，若发生井漏，则井漏的发生时间早于所述第一伽马值检测点到达待检井深的时间。在本专利技术利用放射性指示剂主动检测井漏的方法的一个示例性实施例中，所述方法还包括向钻井液中加入放射性指示剂之前根据地层性质确定加入的放射性指示剂种类以及加入剂量。在本专利技术利用放射性指示剂主动检测井漏的方法的一个示例性实施例中，所述方法还包括在判定所述待检井深处是否存在井漏后对正钻层井漏或者曾漏层复漏进行确定，确定方法可以包括：若待检井深判定存在井漏，则正钻层发生井漏；若待检井深判定不存在井漏但钻井液减少，则判定为发生曾漏层复漏。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：(1)本专利技术能够实现对井漏位置及漏失强度的主动检测，发现井漏速度快，延迟时间短；(2)本专利技术能够根据不同的地层性质对放射性指示剂的种类和浓度进行调节和更换，检测方法更加准确、灵活；(3)本专利技术判定井漏的位置直接，准确；(4)本专利技术能够对正钻层井漏以及曾漏层复漏进行判定，能够确定是否曾发生复漏。附图说明通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：图1示出了本专利技术一个示例性实施例的利用放射性指示剂主动检测井漏的方法流程示意简图。具体实施方式在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本专利技术的利用放射性指示剂主动检测井漏的方法。本专利技术的一方面提供了一种利用放射性指示剂主动检测井漏的方法，在本专利技术的利用放射性指示剂主动检测井漏的方法的一个示例性实施例中，如图1所示，所述检测井漏的方法可以包括：S01，向随钻钻井液中加入放射性指示剂并控制所述放射性指示剂在随钻钻井液中的含量；S02，在钻具的近钻头端沿钻进相反方向分别设置第一伽马值检测点和第二伽马值检测点；S03，第一伽马值检测点和第二伽马值检测点分别对待检地层中不同井深的放射性指示剂伽马值进行检测，根据第一伽马值检测点与第二伽马值检测点在同一井深检测值的变化情况，判定该井深是否存在井漏并确定漏失强度。在本实施例中，所述检测井漏的方法还可以包括在所述步骤S01之前确定放射性指示剂的加入种类和加入剂量。以上，所述放射性指示剂的加入种类可以根据待检地层的性质确定，可以根据不同的地层性质进行调整。在钻井液中可以选择加入不同种类的指示剂以实现在检测井漏的过程中可以根据不同的地层进行切换。所述放射性指示剂可以是放射性氢列元素。当然，本专利技术的放射性指示剂的种类不限于此。所述放射性指示剂的加入剂量与待检地层的性质以及伽马值检测点能够检测到的最低伽马值有关，所述加入剂量可以根据具体的待检地层的性质以及伽马值检测点能够检测到的最低伽马值进行调整。例如，所述放射性指示剂的最小加入剂量可以通过以下方法确定：通过模拟实验，即在地表封闭且不受环境放射性和电磁影响的饱和钻井液中，第二伽马值检测点与第一伽马值检测点能够检测到加入的放射性指示剂最低剂量的体积百分比浓度Mgg。设井筒泵入循环钻井液包括进行循环和地面待泵部分体积总量为U(井下循环和地面待泵钻井液总体积)，则放射性指示剂的最小加入剂量Mg可以为：Mg＝Mgg.U。在本实施例中，为了更好的检测到放射性指示剂在钻井液中的变化情况，所述放射性指示剂与待检地层的差异系数需要大于0.2，所述差异系数为：其中，Dg表示放射性指示剂与地层的差异系数，Gt表示放射性指示剂的自然放射性；Gd表示地层自然放射性平均数。在本实施例中，所述第二伽马值检测点和第一伽马值检测点的位置可以设置在靠近钻头的钻具部。设置在靠近钻头的部位，能够使井漏的发现速度更快。所述第二伽马值检测点与第一伽马值检测点在钻进方向上设置有一定的距离(第一伽马值检测点比第二伽马值检测点更靠近钻头)。所述第二伽马值检测点与第一伽马值检测点能够在不同的时刻通过同一待检井深。如果在所述待检井深处发生井漏，地层与钻井液会发生流体交换，势必会影响钻井液中放射性指示剂的浓度，根据第二伽马值检测点与第一伽马值检测点的检测值变化就可以判定在该待检井深处是否存在井漏。以上，第二伽马值检测点与第一伽马值检测点沿钻进方向上相隔的距离可以根据地层性质、钻进速度等参数进行设置。在本实施例中，所述步骤S03中对待检井深处是否存在井漏进行判断可以包括以下方法：根据公式比较De与阈值δ，若De小于或等于δ，则判定该井深不存在井漏，若De大于δ，则判定该井深存在井漏，其中，GR1为第一伽马值检测点在该井深的检测值，GR2为第二伽马值检测点在该井深的检测值，阈值δ为给定值。所述阈值δ可以根据放射性指示剂钻井液伽马值的体积转换系数α进行有关。在用实验确定体积转换系数α的过程中可以对阈值δ进行确认。例如，根据经验，所述阈值δ可以在0.2～0.5之间选择。在本实施例中，所述步骤S03中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用放射性指示剂主动检测井漏的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n向随钻钻井液中加入预定含量的放射性指示剂；/n在钻具的近钻头端沿钻进相反方向依次设置第一伽马值检测点和第二伽马值检测点；/n第一伽马值检测点和第二伽马值检测点分别对待检地层中不同井深的放射性指示剂伽马值进行检测，根据第一伽马值检测点与第二伽马值检测点在同一井深检测值的变化情况，判定该井深是否存在井漏。/n

【技术特征摘要】
20190724 CN 20191067162911.一种利用放射性指示剂主动检测井漏的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
向随钻钻井液中加入预定含量的放射性指示剂；
在钻具的近钻头端沿钻进相反方向依次设置第一伽马值检测点和第二伽马值检测点；
第一伽马值检测点和第二伽马值检测点分别对待检地层中不同井深的放射性指示剂伽马值进行检测，根据第一伽马值检测点与第二伽马值检测点在同一井深检测值的变化情况，判定该井深是否存在井漏。


2.根据权利要求1所述的利用放射性指示剂主动检测井漏的方法，其特征在于，所述方法还包括在判定井深是否存在井漏后，在存在井漏的情况下计算随钻钻井液漏失位置，所述计算随钻钻井液漏失位置通过以下公式计算：
Hk＝P-L，
其中，Hk为首次判定存在井漏的井深；P为第二伽马值检测点检测到井漏异常时的钻头井深；L为钻头到第二伽马值检测点的距离。


3.根据权利要求1或2所述的利用放射性指示剂主动检测井漏的方法，其特征在于，所述判定该井深是否存在井漏通过以下公式判定：



比较De与阈值δ，若De小于或等于δ，则判定该井深不存在井漏，
若De大于δ，则判定该井深存在井漏，其中，GR1为第一伽马值检测点在该井深的检测值，GR2为第二伽马值检测点在该井深的检测值，阈值δ为给定值。


4.根据权利要求1或2所述的利用放射性指示剂主动检测井漏的方法，其特征在于，所述判定该井深是否存在井漏包括：
第一伽马值检测点与第二伽马值检测点依次达到该井深并对该井深的放射性指示剂伽马值进行检测得到第一检测值与第二检测值，比较第一检测值与第二检测值，
若第一检测值与第二检测值相等或近似相等，则判定该井深未发生井漏；
若第一检测值小于第二检测值，则判定该井深疑似发生井漏，计算该井深钻井液漏失至地层的平均速度，若所述平均速度大于井漏标准值，则判定该井深发生井漏。


5.根据权利要求4所述的利用放射性指示剂主动检测井漏的方法，其特征在于，所述该井深钻井液漏失至地层的速度通过以下公式计算：...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨孛，伍翊嘉，赵磊，赵辉，任兴国，戴勇，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51