基于近钻头流体介电特性测量的井下溢流检测系统技术方案

技术编号:28664456 阅读:17 留言:0更新日期:2021-06-02 02:38
本发明专利技术公开了一种基于近钻头流体介电特性测量的井下溢流检测系统,涉及石油井控技术领域,包括阵列式井筒流体介电特性测量工具、电源管理电路、井下计算机、传感器调理电路和介电特性测量传感器;其中:阵列式井筒流体介电特性测量工具,用于安装电源管理电路、井下计算机和传感器调理电路;电源管理电路,系统组成部分提供需要的额定工作电压;井下计算机,对其他模块得到的结果进行分析,并通过设定的阈值得到最后判断的结果;传感器调理电路,与介电特性测量传感器连接,输出电压结果;介电特性测量传感器,分为环空流体介电特性测量传感器阵列与管内钻井液介电特性测量传感器。本系统能实时判断井筒溢流情况,可以有效减少经济上的损失。

【技术实现步骤摘要】
基于近钻头流体介电特性测量的井下溢流检测系统
本专利技术涉及石油井控
,确切地说涉及一种通过测量近钻头处介电特性来判断井下溢流的检测系统。
技术介绍
勘探找油和开发采油必须通过钻井来提供必要的信息与物质通道,在世界范围内,钻井费用占油气勘探和开发总成本50%以上,如果保证石油钻探开发安全,将大大节约钻井成本。目前,早期溢流监测是实现油气井井喷预防的主要技术手段之一。钻井过程中溢流的及时发现,能够为排除溢流、重建压力平衡赢得宝贵时间,大大降低二次井控的难度。井控技术经过多年发展,形成了多种早期溢流监测技术方法,如泥浆池液面监测法、微流量测量法、声波气侵监测法、基于PWD的压力分析法等。各种早期溢流监测方法采用的技术原理不尽相同,具备的技术优势也各不一样,现场使用时都存在着一定的局限。因此,为了适应复杂多变的钻井条件,早期溢流监测技术必须采用丰富的技术手段,以达到实时性与可靠性并存的目的。现有技术中,泥浆池液面监测法是早期溢流监测技术方法之一:在石油勘探钻井时,要连续不断地把泥浆注入井下,再由井下返回到泥浆池。钻进过程中泥浆在不断地循环。正常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于近钻头流体介电特性测量的井下溢流检测系统,其特征在于:包括阵列式井筒流体介电特性测量工具(1)、电源管理电路、井下计算机、传感器调理电路和介电特性测量传感器;其中:/n阵列式井筒流体介电特性测量工具(1),是检测系统的主体,用于安装电源管理电路、井下计算机和传感器调理电路,并与钻头、钻铤连接下钻;/n电源管理电路,对通信活塞环(4)提供的供电电压进行变换,系统组成部分提供需要的额定工作电压;/n井下计算机,对传感器调理电路得到的输出电压结果进行分析,并通过设定的阈值得到最后判断的结果;/n传感器调理电路,与介电特性测量传感器连接,通过传感器数据的变化,得到输出电压的结果;/n介电特...

【技术特征摘要】
1.一种基于近钻头流体介电特性测量的井下溢流检测系统,其特征在于:包括阵列式井筒流体介电特性测量工具(1)、电源管理电路、井下计算机、传感器调理电路和介电特性测量传感器;其中:
阵列式井筒流体介电特性测量工具(1),是检测系统的主体,用于安装电源管理电路、井下计算机和传感器调理电路,并与钻头、钻铤连接下钻;
电源管理电路,对通信活塞环(4)提供的供电电压进行变换,系统组成部分提供需要的额定工作电压;
井下计算机,对传感器调理电路得到的输出电压结果进行分析,并通过设定的阈值得到最后判断的结果;
传感器调理电路,与介电特性测量传感器连接,通过传感器数据的变化,得到输出电压的结果;
介电特性测量传感器,分为环空流体介电特性测量传感器阵列(5)与管内钻井液介电特性测量传感器(3),分别测量环空流体与管内流体的介电特性。


2.根据权利要求1所述的基于近钻头流体介电特性测量的井下溢流检测系统,其特征在于:传感器调理电路,包括环空流体介电特性测量传感器阵列(5)、管内钻井液介电特性测量传感器(3)和多个电阻,所述环空流体介电特性测量传感器阵列(5)包括电容C11、电容C21、电容C31、电容C12、电容C22和电容C32;所述管内钻井液介电特性测量传感器(3)包括电容C41和电容C42;所述电阻包括电阻R11、电阻R12、电阻R21、电阻R22、电阻R31、电阻R32、电阻R41和电阻R42;其电路连接方式为:电阻R11、电阻R12、电阻R21、电阻R22为顺序串联的电阻电路与顺序为电阻R42、电阻R41、电阻R32、电阻R31串联的电阻电路并联,并连接到同一激励下;电容C11、电容C21、电容C31与电阻R11并联;电容C41与电阻R21并联;电容C12、电容C22、电容C32与电阻R31并联;电容C42与电阻R41并联;输出电压是电阻R41、电阻R32之间与电阻R12、电阻R21之间的电压差。

【专利技术属性】
技术研发人员:李玉飞罗园罗卫华卿玉熊祖根王留洋谢意湘胡旭光胡光辉刘贵义
申请(专利权)人:中国石油天然气集团有限公司中国石油集团川庆钻探工程有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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