[01280026]石油产业应用技术研究与开发----钻井液漏失层位检测装置研制

“钻井液漏失层位检测装置研制”是西安市科技计划项目,本项目主要通过无机械件的超声波流量测量法实现了对钻井液漏失层位的识别,消除了机械转速法、砂样观测法、压力法等人为观测带来的不确定性,以及机械式流量测量带来的砂粒故障等不可靠性、井温测量中的延迟性;采用非接触式超声波时差法和频差法相互结合的测量方案;基于DSP技术的钻井液漏失层位识别的检测电路,实现了对流速的精确测量,设计了拆携方便的漏失层位检测装置接口结构。对钻井液漏失层位的检测采用了超声波的时差法和频差法两种方式,其中超声波时差流速主要用于溢出气体的检测,超声波频差法主要用于检测混合流体的流速,当流速增加时,说明有流体溢出;当流速降低时,说明发生了井漏。并将检测结果通过钻井液脉冲发生器实时地传输到地面。实现了井下流速的实时检测和钻井事故的及时监测。地面数据处理与事故预警子系统分析得出故障类型,给出预警提示,以采取相应的堵漏、防喷措施。 主要技术指标： 工作温度：20～150℃ 最大耐压：60Mpa 适应的井深： 3000m 报警门限：钻井液流速变化量±1mm/s 最大工作压力：100MPa 主要的创新点： （1）采用了无机械构件的非接触式测量方法,除本项目的前期的研究工作外,未见相关的国内外报道。 （2）针对钻井液的具体特点提出了超声波时差法与多普勒频差法测量相结合的钻井液漏失测量方法,在提高精度的同时,可以适应不同的钻井液密度和不同的气、固、液组合构成的介质特性,以及水平井、直井、斜井等不同井身结构。 （3）采用ps级计时电路实现高精度漏失量检测的方法。 （4）研究形成钻井液漏失机理、压力安全窗口带宽等相关的理论、模型、计算方法。 本项目的研究成果有着非常广阔的应用前景,市场需求量非常大。但距离全面产业化还有差距,还需进一步优化结构设计和可靠性设计,还需进行大量的试验来解决上述问题。