[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

说明书

本发明提出一种基于质量流量综合检测的石油井涌井漏预报方法，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；根据泥浆泵效率和泵冲数计算主管线入口的泥浆的质量流量；通过流量分流装置精确测量主管线出口的瞬时质量流量，综合判定门限值，判断是否井涌井漏。本发明创造性地提出并使用泥浆循环系统水利参数特征，以此分辨出钻井过程不同阶段的泥浆循环系统水利参数特征，建立新常态，从而更准确判别质量流量异常增加的液、气体侵入井涌和异常减少的井漏或钻屑携带不足的危险，通过本发明可以更快、更准确的发现井涌、井漏现象，提早报警并指导作出应对行动。

技术领域

本发明属于石油勘探中的钻井工程领域，特别是涉及到一种石油井涌井漏预报的方法及装置。

背景技术

石油勘探中的钻井工程是发现地质产油层的关键阶段，采用繁重、复杂的工程技术，从地表或海洋平台上钻孔至复杂的地下，以期达到发现储油、储气层之目的。其中，在地质钻探过程中，可能发生的井涌和井漏是钻探工程最常见和最危险的地层原因的事故，常发展成井喷等严重事故。提前发现井涌、井漏并预报这类地层事故，是保障钻井工程安全的重要环节和手段。传统方法，通过观察返回泥浆的体积和流量变化判断是否有井涌或井漏(钻井液增加或流失)，此法简单、粗略、滞后，难以排除泥浆性能、井眼尺寸、活动钻具、潮汐风浪等的干扰。

发明内容

针对上述问题，本发明公开一种基于质量流量综合检测的石油井涌井漏预报方法及装置，可以排除干扰，更快、更准确的发现井涌、井漏现象，提早报警并指导作出应对行动。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：一种基于质量流量综合检测的石油井涌井漏预报方法，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；

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QFout；

S4、综合S1的判定门限值，判断是否井涌井漏。

进一步的，步骤S1的具体方法为：

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，并在特定泵冲数下作信号处理；记录新井段下流量分流装置装置的读取时差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，在特定泵冲数下作信号处理；记录流量分流装置装置的读取时差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。

进一步的，步骤S2中所述主管线入口的泥浆的质量流量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。

更进一步的，所述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)。