專利名稱：井下漏層位置測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種井下漏層位置測試裝置，適用于石油天然氣鉆井過 程中發(fā)生井漏后漏層位置的測試，屬于測試漏層位置的電子設(shè)備制造技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在實施石油天然氣鉆井的過程中，由于地層的原始狀態(tài)不同， 地層的壓力系數(shù)也不相同，當(dāng)遇到裂縫，或者其他縫隙較大的地層時，由于 鉆井液是在有壓力的狀態(tài)下注入井筒的，所以鉆井液就會從井筒的環(huán)空漏向 地層內(nèi)部，嚴(yán)重的時候，注入地層的鉆井液會全部漏入地層，導(dǎo)致地面鉆井 液的失返；井漏發(fā)生后，為了實施堵漏作業(yè)，首先要確定漏層的位置，才能 分析漏層性質(zhì)，制定合理有效的井漏處理方案，目前，確定漏層位置的方法 主要有綜合分析法、測井法、井漏前后泵壓變化法、正反循環(huán)法、循環(huán)時間 法、找漏法等，國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)的缺點是這些方法都是借用其他施工設(shè)備， 或者依靠人工觀察得出數(shù)據(jù)，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行水力學(xué)計算和測井?dāng)?shù) 據(jù)的人為主觀判斷，因此測試的結(jié)果誤差較大；國外為了解決漏層深度的問 題，主要使用了專用的漏層位置檢測儀器和方法，將測試儀器用專門的設(shè)備 下入井內(nèi)，這些儀器的基本工作原理是將流速壓頭轉(zhuǎn)換為電信號，通過與儀 器相連接的電纜將電信號傳輸?shù)降孛娴慕邮苎b置，根據(jù)電信號變化規(guī)律的異 常判斷漏層深度，國外的測漏設(shè)備和方法的缺點是采用的是電纜與測試儀 器連接下入井內(nèi)，所以實施測試需要電纜絞車等成套設(shè)備和專門的技術(shù)隊伍 才能進行，在測試過程中，還要向井筒連續(xù)灌注液體，因此存在測量時間長、 成本高、位置準(zhǔn)確性差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，采用井下電磁流量測
試記錄，地面下載自動分析判斷的方法，設(shè)計一種可以利用鉆具下入井內(nèi)實施漏層測試的井下漏層位置測試系統(tǒng)。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括承載短接和流量測試器，承載短接的直徑大于鉆柱小于井眼，在承載短接本體上設(shè)置有一個承載平臺，流量測試器設(shè)置在承載短接的承載平臺上；流量測試器包括測試艙和電路艙，測試艙的任務(wù)是在井下對鉆井液的流量、壓力和溫度數(shù)據(jù)實施采集，電路艙的任務(wù)是為測試艙提供電源、記錄并存儲井下鉆井液流速的數(shù)據(jù)；在實施漏層測試時，根據(jù)不同的井眼尺寸選用不同直徑的承載短接，然后將流量測試器安裝在承載短接上，將連接好流量測試器的承載短接連接在鉆桿的下端，隨著鉆具下入井內(nèi)，直徑大于鉆柱的承載短接會與留在井筒中的鉆井液進行空間置換，當(dāng)帶有流量測試器的承載短接在漏層底界以上向下運動時，被承載短接置換的鉆井液一部分沿承載短接環(huán)空上行流出井筒，.另一部分會被推入漏層，因此液體流過流量測試器時，其流速也較慢，流動速度會被流量測試器記錄下來，當(dāng)設(shè)置有流量測試器的承載短接到達漏層底界以下時，由于下面沒有漏層，置換鉆井液的壓力會變大，因此，鉆井液的流速就會較快，這個流速也被流量測試器記錄下來，根據(jù)兩種流速的變化，就可以確定漏層底界的井深；在起鉆過程中，通過恒流量向環(huán)空灌注鉆井液，當(dāng)承載短接在漏層底界向上運動時，進入井筒的鉆井液有一部分被推入了漏層，所以鉆井液向下的流動也會較慢，當(dāng)承載短接到達漏層上界以后，由于進入井筒環(huán)空的鉆井液不再漏失，所以壓力變大，鉆井液向下的流速也會加快，這些流動數(shù)據(jù)被流量測試器記錄并存儲下來；起鉆完畢后，通過設(shè)置的數(shù)據(jù)下載接口將記錄的原始數(shù)據(jù)下載到計算機中，通過分
析軟件并進行資料解釋，確定漏層頂界的井深位置。本發(fā)明的有益效果是將流量測試器與鉆具連接送入井下，通過起下鉆或起下鉆過程中井口灌注鉆井液的方式，采集流速、時間等原始數(shù)據(jù)并存儲，可以大量減少專用設(shè)備的使用，減少測試的成本；采用先數(shù)據(jù)采集，后在地面進行計算分析的方法，可以利用軟件對采集的原始數(shù)據(jù)進行分析、處理，繪制流速一深度曲線圖來確定漏層位置井深，具有方便快速地測量出漏層位置的特點，尤其是長裸眼段井漏發(fā)生后，可以提高處理井漏的效率和縮短處理井漏的周期，減少井漏損失。


圖1為本發(fā)明承載短接與流量測試器的組裝俯視示意圖。 圖2為本發(fā)明承載短接與流量測試器的組裝側(cè)視示意圖 圖3為本發(fā)明流量測試器的放大局部剖視示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明的實施例，本發(fā)明由硬件和軟 件兩部分組成，硬件部分包括承載短接3和流量測試器，承載短接3的直徑 大于鉆柱1，在承載短接3本體上設(shè)置有一個承載平臺6，在承載平臺6的 兩端連接有上穩(wěn)流短接2和下穩(wěn)流短接7，流量測試器由固定卡11和固定 螺栓孔8固定在承載短接3的承載平臺6上；流量測試器包括測試艙9和電 路艙5，測試艙9中設(shè)置有電極段4和探測段10，在電極段4中設(shè)置有探 測電極14，在探測段10中設(shè)置有壓力和溫度傳感器15，主要的任務(wù)是在 井下對鉆井液的流量、壓力和溫度數(shù)據(jù)實施采集，在測試艙的前端設(shè)置有繩 帽13;電路艙5中設(shè)置有電源和存儲器，測試艙9中的探測電極14、壓力 和溫度傳感器15由設(shè)置在流量測試器內(nèi)部的線纜與電路艙5的電源和存儲
器連接；為了下載存儲在存儲器中的井下鉆井液的流速原始數(shù)據(jù)，在電路艙 5中的存儲器上還設(shè)置有下載接口，電路艙的任務(wù)是為測試艙提供電源、記 錄并存儲井下測試鉆井液流速的數(shù)據(jù)；在實施漏層測試時，根據(jù)不同的井身 結(jié)構(gòu)和鉆柱尺寸選用不同直徑的承載短接3，承載短接3的直徑大于鉆桿1 的直徑，承載短接3的直徑小于井筒的直徑，然后將流量測試器安裝在承載 短接3上，將連接好流量測試器的承載短接3連接在鉆桿1的下端，為了下 鉆的順利，在承載短接3的最前端設(shè)置有引鞋12，在下鉆過程中，隨著鉆 具的下入，由于承載短接3的直徑大于鉆桿1，因此會對井下的鉆井液形成 擠壓和空間的置換，井內(nèi)的鉆井液在承載短接3的推動下就會受到向下的擠 壓，當(dāng)帶有流量測試器的承載短接3在漏層底界以上運動時，被承載短接3 推動置換的鉆井液一部份沿著承載短接3的環(huán)空向上行流出井筒，另一部份 會被推動進入漏層，因此推動的壓力較小，在這樣的情況下，液體向上流過 設(shè)置在承載短接3上的流量測試器時，其流速也較慢，這個較慢的流動速度 和壓力數(shù)據(jù)會被設(shè)置在承載短接3上的流量測試器的探測電極14、壓力和 溫度傳感器15記錄下來，當(dāng)設(shè)置有流量測試器的承載短接3到達漏層底界 以下時，由于這里沒有漏層，推動和置換鉆井液的壓力會變大，因此，液體 流過設(shè)置在承載短接3上的流量測試器時，鉆井液的流速就會較快，這個流 速也會被設(shè)置在承載短接3上的流量測試器的探測電極14、壓力和溫度傳 感器15記錄下來，根據(jù)兩種流速的變化，就可以確定漏層底界的井深；同 樣，在起鉆過程中，通過以恒流小排量向環(huán)空灌注鉆井液，當(dāng)承載短接3在 漏層底界向上運動時，進入井筒的鉆井液有一部分被推入了漏層，所以向上 的壓力較小，鉆井液向下的流動也會較慢，當(dāng)承載短接3到達漏層—匕界以后， 由于進入井筒環(huán)空的鉆井液不再漏失，所以向上的壓力會變大，鉆井液向下的流速也會加快，這些有漏層井段的流速和沒有漏層井段的流速在通過設(shè)置 在承載短接3上的流量測試器的探測電極1 4和壓力和溫度傳感器1 5時被記 錄并存儲下來；當(dāng)起鉆完畢以后，將流量測試器從承載短接上取下，通過設(shè) 置的數(shù)據(jù)下載接口將記錄的原始數(shù)據(jù)下載到計算機中，通過分析軟件進行數(shù) 據(jù)回放，并進行資料解釋，由于沒有漏層井段的流速和有漏層井段的流速完 全不相同，因此可以通過繪制流速一深度曲線圖來確定漏層位置的井深，并 將解釋后的數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)文件，供打印輸出及資料保存。
權(quán)利要求
1、一種井下漏層位置測試裝置，包括硬件和軟件，其特征在于a、所述硬件部分包括承載短接和流量測試器，在承載短接本體上設(shè)置有一個承載平臺，在承載平臺的兩端連接有上穩(wěn)流短接和下穩(wěn)流短接，在承載短接的最前端設(shè)置有引鞋；b、所述流量測試器包括測試艙和電路艙，測試艙中設(shè)置有電極段和探測段，電路艙中設(shè)置有電源和存儲器，測試艙由線纜與電路艙連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下漏層位置測試裝置，其特征在于所述 承載短接的直徑大于鉆桿的直徑，承載短接的直徑小于井筒的直徑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下漏層位置測試裝置，其特征在于所述 流量測試器由固定卡和固定螺栓孔固定在承載短接的承載平臺上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下漏層位置測試裝置，其特征在于所述 電極段中設(shè)置有探測電極，探測段中設(shè)置有壓力和溫度傳感器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下漏層位置測試裝置，其特征在于所述 電路艙中的存儲器上還設(shè)置有下載接口 。
全文摘要
一種井下漏層位置測試裝置，用于石油鉆井過程中井下漏層位置的測試，屬于測試漏層位置的設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，包括承載短接和流量測試器，在承載短接上設(shè)置有承載平臺，流量測試器設(shè)置在承載平臺上，記錄并存儲井下鉆井液流動的數(shù)據(jù)，本發(fā)明采用井下測試記錄，地面分析的方法，設(shè)計了一種利用鉆具下入井內(nèi)實施漏層測試的井下漏層位置測試裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)依靠人工觀察，然后進行主觀判斷誤差較大的問題，以及使用專用的漏層檢測儀器需要電纜絞車等成套設(shè)備，以及測量時間長、成本高、位置不準(zhǔn)的問題，本發(fā)明與鉆具連接送入井下采集數(shù)據(jù)，然后對采集的數(shù)據(jù)進行分析，繪制流速深度曲線圖，具有方便快速地測量出漏層位置的特點。
文檔編號E21B47/10GK101109280SQ200710049779
公開日2008年1月23日 申請日期2007年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日
發(fā)明者吉永忠, 周開吉, 王忠生, 馬光長, 強 高 申請人:四川石油管理局鉆采工藝技術(shù)研究院