[发明专利]采用导电指示性添加剂随钻检测井漏的系统

说明书

本发明提供了一种采用导电指示性添加剂随钻检测井漏的系统，所述系统包括实时检测单元、添加剂供给单元和井漏判定单元，实时检测单元包括分别设置在钻具上并伴随钻头行进的第一、二、三和四导电性探头；添加剂供给单元能够将导电指示性添加剂加入钻井液中；井漏判定单元接收第一、二、三和四电阻数据，判断并计算目标漏失层的井漏级别参数和/或井漏位置。本发明通过在钻井液中加入定量并保持体积百分比浓度的低或高导电指示性添加剂，以随钻设置的探头检测添加剂在钻井液随钻循环体系中的保持和损失情况，从而能够有效地追溯井漏的位置和判断井漏的强度，并且有利于提高检测速度和准确性。

技术领域

本发明涉及石油天然气钻井的钻井液漏失检测技术领域，具体来讲，涉及一种采用导电指示性添加剂随钻检测井漏的系统。

背景技术

一般来讲，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如此重要，如何快速、准确地发现井漏因此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。

发明人表示解决井漏判别问题的关键在于两点：确定井漏的位置和计算井漏的强度。如果能基于上述关键点切入井漏判识研究，在及时发现井漏的基础上，确定井漏位置并计算井漏级别，则可有效地发现、评价井漏，为采取相应措施阻止或减缓井漏对钻井的影响，防范钻井事故，增加钻井安全、提效增速。

现今分析钻井液漏失位置通常采用综合分析法，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。

公开号为“CN108729868A”、公开日为2018年11月02日的中国发明专利申请公开了一种深海钻井溢流和井漏监测方法。经分析，发明人表示：其存在的主要不足包括：1、为被动式发现和探测、发现时间较滞后；2、检测载体仅有原装或混入地层流体的钻井液一种，不能根据不同的地层性质进行调整和切换；3、通过加装质量流量计并进行钻井液体积计量，系单一的物理性质计量，由于整个计量系统和待检测流体-钻井液的循环管汇体系较为庞大，准确计量有一定难度；4、由于计量设备安装在地面，其受控的影响因素来自井下和地面等多个方面，系间接测量和检测方法，难以实现井漏位置的准确定位；5、由于计量设备安装在地面，用体积计量来判断井漏，由于仪器安装在井口，如果曾漏层发生复漏，无法确定是正钻层在漏还是曾漏层复漏。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够随钻检测钻井液在钻完井过程中的井漏情况的系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种采用导电指示性添加剂随钻检测井漏的系统，所述系统包括实时检测单元、添加剂供给单元和井漏判定单元，其中，所述实时检测单元包括分别设置在钻具上并伴随钻头行进的第一、二、三和四导电性探头，其中，第一、二、三和四导电性探头能够分别相应地实时测量第一、二、三和四侧向位置，对应得到第一、二、三和四电阻数据，第一、二侧向位置与所述钻头之间的距离相等并且所述第一侧向位置与钻具的中心线的距离小于第二侧向位置与所述中心线的距离，第三、四侧向位置与所述钻头之间的距离相等并且所述第三侧向位置与钻具的中心线的距离小于第四侧向位置与所述中心线的距离，第一侧向位置与所述钻头之间的距离小于第三导电性探头与所述钻头之间的距离，第一、三侧向位置与所述中心线的距离相等，并且第二、四侧向位置与所述中心线的距离相等；所述添加剂供给单元能够将导电指示性添加剂加入钻井液中；所述井漏判定单元接收所述实时检测单元的第一、二、三和四导电性探头的第一、二、三和四电阻数据，并通过各个深度点的第一、二、三和四电阻数据，判断得出目标漏失层。