[发明专利]一种常规钻进过程的溢流漏失监测系统

说明书

本发明提供了一种常规钻进过程的溢流漏失监测系统。所述监测系统包括数据存储装置、高度检测装置、流速测量装置、计算装置和显示装置，数据存储装置存储有钻具参数；高度检测装置设置在第一装置上并能够检测第一距离；流速测量装置设置在第二装置上并能够测量第二装置处钻井液流速；计算装置分别与数据存储装置、高度检测装置和流速测量装置连接，能够实时计算钻井液的出口流量，还能够将钻井液的出口流量与入口流量进行对比；显示装置与计算装置连接，能够获取钻井液的出口流量并进行实时显示，并能够发出溢流预警和漏失预警。本发明的有益效果可包括：实时监测出口流量，实现钻井溢流、漏失的提前预警。

技术领域

本发明涉及钻井溢流漏失监测技术领域，具体地，涉及一种常规钻进过程的溢流漏失监测系统。

背景技术

出口流量是溢流、漏失预警的关键指标。目前，精细控压钻井可依靠质量流量计准确监测出口流量，但常规钻井则无法实现出口流量的准确监测。这里，常规钻井可理解为在精细控压技术之前的非精细控压类钻井方式。

常规钻井时在导流槽上安装挡板式出口流量计进行返出钻井液流量的监测，其主要原理是返出钻井液冲击挡板、造成挡板摆动，引起流量计电阻器的阻值变化，即是通过挡板角度的变化来反映出口流量的变化。但是，由于导流槽(10寸左右)时常处于不满管的状态，以及来流(返出钻井液)的密度、粘度、液面高度、液面波动等均会对挡板摆动产生重要影响，从而造成出口流量监测存在较大误差，影响溢流、漏失的预警。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种常规钻进过程的溢流漏失监测系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种常规钻进过程的溢流漏失监测系统。所述监测系统可包括数据存储装置、高度检测装置、流速测量装置、计算装置和显示装置，其中，数据存储装置可存储有钻具参数，钻具参数可包括钻具类型、钻具长度和钻具直径；高度检测装置可设置在第一装置上并能够检测第一距离，其中，第一装置可包括顶驱或大钩，第一距离可为第一装置到钻台面的距离；流速测量装置可设置在第二装置上并能够测量第二装置处钻井液流速，第二装置可包括环形防喷器或防溢管；计算装置可分别与数据存储装置、高度检测装置和流速测量装置连接，并能够根据所述钻具参数、所述第一距离和所述钻井液流速，实时计算钻井液的出口流量，计算装置还能够将钻井液的出口流量与入口流量进行对比；显示装置可与计算装置连接，能够获取钻井液的出口流量并进行实时显示，在所述钻井液的出口流量大于入口流量的情况下，显示装置能够发出溢流预警，在所述钻井液的出口流量小于入口流量的情况下，显示装置能够发出漏失预警。

在本发明的一个示例性实施例中，所述计算装置实时计算钻井液的出口流量可包括：

计算装置根据所述钻具参数和第一距离，得到环空的截面积，再根据环空的截面积和所述钻井液流速，实时计算钻井液的出口流量，所述环空的截面积为位于流速测量装置处第二装置与钻具之间的环空的截面积。

在本发明的一个示例性实施例中，所述计算装置根据所述钻具参数和第一距离，得到环空的截面积可包括：

所述计算装置根据所述第一距离，得到第二距离，第二距离为所述第一装置到所述流速测量装置的距离；

所述计算装置根据所述钻具参数和第二距离得到位于流速测量装置处钻具的截面积；

所述计算装置根据流速测量装置处第二装置的内孔截面积、以及位于所述流速测量装置处钻具的截面积，得到环空的截面积。

在本发明的一个示例性实施例中，所述监测系统还可包括固定在钻台面上的直径检测装置，直径检测装置与计算装置连接，并能够检测第二装置处钻具的外径并提供给计算装置。

在本发明的一个示例性实施例中，所述计算装置能够根据直径检测装置的检测值进行校正。