[发明专利]一种钻井岩屑重量的实时在线测量方法

说明书

本发明公开了一种钻井岩屑重量的实时在线测量方法，包括以下步骤：1：设定测量时间段，获取测量时间段内螺旋轴的转动圈数；2：将转动圈数划分为多个转动周期；3：获取螺旋输送机在每个转动周期开始时刻的初始重量和结束时刻的实时重量，以及在每个转动周期开始时刻的振动加速度和结束时刻的振动加速度；对初始重量和实时重量进行校准，得出初始校准重量和实时校准重量，再计算出每个转动周期内岩屑的实际输送重量；4：求和各个转动周期内岩屑的实际输送重量即得出测量时间段内岩屑的总重量。本发明对现有设备的改动较小，能够根据预先设定的测量时间段实现钻井返出岩屑在该测量时间段内的实时在线精确计量。

技术领域

本发明涉及石油钻井技术领域，尤其涉及一种钻井岩屑重量的实时在线测量方法。

背景技术

随着页岩气勘探开发的持续推进，川渝地区大位移井、水平井，特别是三维丛式水平井大幅增加，其中页岩气部署的水平井中90%为三维水平井，而且水平段越来越长。水平井钻井中，大斜度段和水平井段的下井壁位置极易形成岩屑床堆积，造成摩阻、扭矩大幅增加，还可能导致卡钻、憋泵等复杂情况，严重影响钻具使用寿命和钻进安全，造成工程延迟成本增加。同时井眼清洁不足还可能导致测井工具下入难，下套管固井难，固井质量差等问题。而岩屑计量是评判钻井过程中井内岩屑返出情况的关键技术之一，通过岩屑计量可以表征井内岩屑的剩余量，利于工程技术人员及时制定措施，减少井下事故。

目前，根据最新的环保要求，当前钻井队都普遍配备了岩屑不落地装置，即依靠螺旋输送机进行岩屑输送，岩屑从螺旋输送机一端的进料口进入，在螺旋轴的带动下从另一端的出料口输出。但这类螺旋输送机通常只具备输送功能，而不能在输送过程中对输送的岩屑进行在线计量，因而亟需研究能够在输送过程中实现岩屑在线计量的新技术，以便于实时判断井底岩屑情况，从而保障长水平段钻井的安全性和提高钻进效率。

另外，公开号为CN210719361U的现有技术公开了一种新型的岩屑称重装置，其包括固定支架和圆弧形料斗，所述固定支架由竖直支架和两个L形支架一体形成，在固定支架低端的L形支架上设置有料斗，所述料斗与固定支架连接处设置有称重传感器，在料斗底部的固定支架两侧安装有接近开关，所述称重传感器连接有显示器，所述料斗底部安装有震动电机，所述固定支架上设置有液压摇臂，用于连接固定支架和料斗。虽然该技术能够实时检测岩屑数据，但需要定制设备，岩屑装到设定料位后，就要自动翻转倒出岩屑，此段时间不能进入岩屑，否则无法计量，其存在计量不连续的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述技术问题，提供了一种钻井岩屑重量的实时在线测量方法，本发明对现有设备的改动较小，能够根据预先设定的测量时间段实现钻井返出岩屑在该测量时间段内的实时在线精确计量。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种钻井岩屑重量的实时在线测量方法，其特征在于：包括处理器、螺旋输送机、用于获取螺旋输送机振动加速度的纵向振动传感器、用于获取螺旋输送机重量的重量传感器和用于获取螺旋轴转动圈数的检测器；其中，螺旋输送机通过两根支撑柱分别固定在两个底座上，重量传感器的数量为两个，分别设置在两个底座上的支撑柱下方；螺旋输送机的重量为两个重量传感器之和；纵向振动传感器固定在其中一根支撑柱上；

所述的实时在线测量方法包括以下步骤：

步骤1：由处理器设定测量时间段，并通过检测器获取测量时间段内螺旋轴的转动圈数；

步骤2：以螺旋轴的螺距数量值为依据，由处理器将转动圈数划分为多个转动周期；