[发明专利]关于双梯度钻井的井监测、感测、控制和泥浆测井

权利要求书

1.一种能够同时追踪和/或监测两个循环系统的方法，其包括：

界定与井筒相关联的第一和第二循环系统中的每一者，所述第一循环系统包括在其中循环的第一流体，所述第二循环系统包括在其中循环的第二流体；

同时追踪：(i)一个或多个第一循环系统参数，每一第一循环系统参数是与所述第一循环系统相关联；以及(ii)一个或多个第二循环系统参数，每一第二循环系统参数是与所述第二循环系统相关联；

其中每一第一循环系统参数和每一第二循环系统参数是选自由以下组成的群组：流体；岩屑；气体；密度改变；清扫物；水泥；示踪物材料；起下钻次数；钻头深度；井深度；流体流量；所述井筒的任一离散部分中的流体体积；扭矩；压力；当量循环密度；每一循环系统内的任何一个或多个泵的驱动、入口压力或冲数；泥浆返高；海底旋转装置(SRD)旁路设定点；所述SRD上方的压力；所述SRD下方的压力；SRD差压；泥浆温度；泥浆传导性；以及其任何组合；

所述方法进一步包括：同时追踪(i)通过所述第一循环系统的所述第一流体的第一离散部分；以及(ii)通过所述第二循环系统的所述第二流体的第二离散部分；

其中追踪所述第一离散部分和追踪所述第二离散部分中的每一者包括至少部分基于来自地面泵、海底泵以及其任何组合的输出的确定来追踪所述第一和第二离散部分中的每一者的所泵抽体积，所述地面泵和海底泵中的每一者是与所述第一循环系统和所述第二循环系统中的一者或两者相关联。

2.如权利要求1所述的方法，其中追踪所述第一离散部分和追踪所述第二离散部分中的每一者包括将理论模型与所述第一和第二流体中的每一者的实际循环时间进行比较。

3.如权利要求1所述的方法，其中追踪所述第一离散部分和追踪所述第二离散部分中的每一者包括追踪来自所述井筒钻进的被钻地层的固体或流体的对照体积，所述对照体积的所述追踪是基于钻速和钻杆长度对时间。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其进一步包括：将所述第一循环系统参数中的一者或多者与所述第一流体的所述第一离散部分相关联；将所述第二循环系统参数中的一者或多者与所述第二流体的所述第二离散部分相关联；以及同时追踪：(i)所述第一流体的所述第一离散部分以及与之相关联的一个或多个参数；以及(ii)所述第二流体的所述第二离散部分以及与之相关联的一个或多个参数。

5.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：界定所述第一和第二循环系统中的每一者的一个或多个端点；界定所述第一和第二流体中的每一者的流体组成；界定所述第一循环系统中的所述第一流体的流体密度；以及界定所述第二循环系统中的所述第二流体的流体密度。

6.如权利要求5所述的方法，其进一步包括监测包括所述第一和第二循环系统中的任何一者或多者的至少一部分的钻柱的位置。

7.如权利要求1所述的方法，其中界定所述第一和所述第二循环系统中的每一者包括：

界定钻柱的部件，所述部件包括所述钻柱的内径和外径，所述钻柱包括所述第一和第二循环系统中的任何一者或多者的至少一部分；

界定所述钻柱的所述外径与所述井筒之间的环空的内径和外径；

界定一个或多个循环管线中的每一者的内径，每一循环管线包括所述第一和第二循环系统中的任何一者或多者的至少一部分；

界定与所述第一和第二循环系统中的任何一者或多者相关联的一个或多个地面泵中的每一者的输出；

界定与所述第一和第二循环系统中的任何一者或多者相关联的一个或多个海底泵中的每一者的输出；

界定一个或多个泵信号，每一泵信号使得可以监测所述地面泵中的一者、所述海底泵中的一者、或两者的泵速率；

界定与所述第一和第二循环系统中的任何一者或多者相关联的所有流体吸入和返回容器；

界定来自所述流体吸入和返回容器的信号；以及

界定来自与任何一个或多个流出管线相关联的传感器的信号，每一流出管线是与所述第一和第二循环系统中的任何一者或多者相关联。