【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于石油工程中的声学测井，尤其涉及一种近钻头随钻双超声气侵监测装置及方法，实现高精度的井下超声检测作业。
技术介绍
1、在石油钻井工程中，侵入井内钻井液中的地层气体会沿着环空向井口上升运动而形成溢流、井涌，规模进一步发展可能成为无法控制的井喷；而井喷可能引起井身和地面设备的损坏，甚至造成井口及附近生命财产灾难。因此，及时检测钻头附近钻井液中的气体含量是十分必要的，有助于早期发现气侵并采取正确的预警措施，避免造成资源损耗和人员伤亡。
2、现有技术中，存在地面检测钻井液中气体含量的技术，但是都存在时间滞后、测量结果不准确的缺点；并且，现有的随钻电学、光学等气体检测方法存在气体取样困难、传感器结构复杂、测量结果不够直接等缺点。另外的，有随钻超声波流量检测法，其是基于超声波多普勒效应来测量气泡或固相颗粒的流速的一种早期气侵监测法，该方法在井控要求较低的常规油气勘探开发中能够相对发挥较好作用；但是，对于复杂油气藏由于钻遇高压地层、高压气井日益增多，若采用随钻超声波流量检测法受到的干扰影响因素会更加复杂，因此监测精度和准确性...
【技术保护点】
1.一种近钻头随钻双超声气侵监测装置，其特征在于，所述装置包括：钻铤、超声波多普勒传感器、超声表面波收发传感器总成、井下控制采集电子线路和井下声波发射机；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钻铤采用硬质合金无磁不锈钢，中心设有水眼，内部设有密闭电子仓，外壁设有侧向凹槽，两端设置有标准扣型。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声波多普勒传感器和超声表面波收发传感器总成均采用模块化嵌入式方式设置在钻铤的凹槽中，两者设置在不同侧的凹槽中。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声波多普勒传感器与钻铤轴线...
【技术特征摘要】
1.一种近钻头随钻双超声气侵监测装置，其特征在于，所述装置包括：钻铤、超声波多普勒传感器、超声表面波收发传感器总成、井下控制采集电子线路和井下声波发射机；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钻铤采用硬质合金无磁不锈钢，中心设有水眼，内部设有密闭电子仓，外壁设有侧向凹槽，两端设置有标准扣型。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声波多普勒传感器和超声表面波收发传感器总成均采用模块化嵌入式方式设置在钻铤的凹槽中，两者设置在不同侧的凹槽中。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声波多普勒传感器与钻铤轴线呈40°～45°倾角，以增强井眼环空中气泡运移方向超声波能量。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声波多普勒传感器由轴向紧密相邻的超声发射传感器和超声接收传感器组成，所述超声发射传感器和超声接收传感器均由声电转换效率高的压电复合晶片构成，两者之间填充有声电隔离层，降低了相互间的电磁干扰。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声表面波收发传感器总成采用条带式一体结构，超声圆弧发射器和超声圆弧接收器阵列之间的源距采用设定尺寸。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声圆弧接收器阵列中包含3个及以上轴向等间距排列的超声圆弧接收器单元，各个超声圆弧接收器单元之间按照设定原则设置间距。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声圆弧发射器，以及超声圆弧接收器阵列中的接收器单元均由3个及以上发射压电振子沿圆弧等间隔排列而成，其工作模式可采用所有压电振子同时工作，也可以采用同相位延时叠加进行相控工作。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述井下控制采集电子线路设置在钻铤内部的密闭电子仓的中部，由主控存储单元、超声波多普勒测量单元、超声表面波采集处理单元和井下声波传输驱动单元组成。
10.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴金平，郑俊华，郑奕挺，张卫，倪卫宁，李永杰，宋红喜，李继博，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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