[发明专利]基于质量流量综合检测的石油井涌井漏预报方法及装置

权利要求书

1.一种基于质量流量综合检测的石油井涌井漏预报方法，其特征在于，包括：

S1、通过流量分流装置获得钻井过程不同阶段的泥浆循环系统水利参数特征,即泥浆的质量流量特征；设定出口质量流量异常的判定门限；

S101、在主管线出口处设置流量分流装置；

S102、在钻井过程中，每进入新井段则做一组系统特征参数记录，按照逐级提升泵冲数，并在设定泵冲数下作信号处理；记录新井段下流量分流装置的读取时差T和特征参数组；所述特征参数组包括入口流量f和质量qf，以及流量分流装置检测的实时质量流量QFout；

S103、逐级降低泵冲数，在设定泵冲数下作信号处理；记录流量分流装置的读取时差T和特征参数组；所述特征参数组包括入口流量f和质量qf，以及流量分流装置检测的实时质量流量QFout；

S104、根据步骤S102和S103,获得不同时刻的Tn、fn、qfn和QFoutn；生成被命名为水利指纹的数组；

S105、根据水利指纹数组，设定安全范围,即异常的判定门限；

S2、根据泥浆泵效率、泵冲数计算进入井口泥浆的入口质量流量QFin；

S3、通过流量分流装置精确测量并根据钻具活动状态以及浪涌状态得到主管线出口的瞬时质量流量；

S4、综合S1的判定门限值、入口质量流量QFin、以及出口的瞬时质量流量，判断是否井涌井漏。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中所述的进入井口泥浆的入口质量流量QFin的计算过程还需要综合泥浆参数和钻井井筒参数和实时的工程状态，修正泥浆泵和管道系统产生的偏差因数，包括泥浆压缩矫正系数，得到入口质量流量QFin。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述泥浆压缩矫正系数的计算方法为：

其中⊿SPP＝移动平滑SPP＝均值SPP-最后30点均值SPP。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3所述主管线出口的瞬时质量流量的精确测量，需要综合钻具活动矫正系数，所述钻具活动矫正系数包括对海洋石油钻井船浮动起伏造成的干扰进行数据移动平滑滤波处理。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述钻具活动矫正系数的计算方法为：

其中⊿BD＝BD1-BD2，其中，BD1为起动时间--迟流时间-活动时间T，BD2为起动时间--迟流时间，迟流时间TFD＝该井段活动钻具开始-出现溢流或者迟流；

钻头深度函数⊿BD也相应冲抵或补偿船体浮动、涌浪的参数变化。

6.用于权利要求1-5任一项所述方法的一种检测装置，其特征在于：包括设置在主管线出口处的流量分流装置，以及信号收集器；

所述流量分流装置包括设置在主管线上的分流入口、分流出口，以及连接分流入口和分流出口的分流管；

所述分流管在分流入口处设有分流入口阀，在分流出口处设有分流出口阀，所述主管线在分流入口和分流出口之间设有主管线阀门；

所述信号收集器包括高精度质量流量传感器或电磁流量传感器或超声波流量传感器、泵压传感器、雷达液位传感器、扭矩传感器、深度传感器、船体浮动补偿器。

7.根据权利要求6所述的一种检测装置，其特征在于：所述高精度质量流量传感器或电磁流量传感器或超声波流量传感器设置于主管线出口的流量分流装置。

8.根据权利要求6所述的一种检测装置，其特征在于：所述分流管在分流入口阀和分流出口阀之间设有过滤器。

9.根据权利要求6所述的一种检测装置，其特征在于：所述分流管在分流入口阀和分流出口阀之间设有调零校准阀。