一种分体式钻井液漏失位置测量仪器的制作方法

本发明涉及一种石油钻井用的井下测量仪器，特别涉及一种钻井液漏失位置测量及数据读取的仪器。

背景技术

在油气钻探过程中，钻井漏失通常是一个复杂而棘手的问题。漏失发生后，要尽快准确地确定漏失层的位置，以便及时采取有效的堵漏措施，保证钻井正常进行。但到目前为止，漏失位置的确定还没有较为精确的方法，或者一些存在局限性。我国在20世纪70年代开始研制漏层测量仪器，这些仪器大多是借助于流体动力学的原理研制的,它要么将漏失发生时流体流动转化成膜片的位移进行测量,要么借鉴涡轮流量计测量原理进行流量测量。近年来出现了采用多种方法互补测量漏失位置的技术，精确性有了较大提高。如公开号为102383784a的专利公开了一种存储式漏层位置综合测量仪，该仪器采用井温、噪声及声波等综合测量方法，测量采用井下存储方式，利用钻杆推进或电缆下放，在一定程度上提高了精确性。公开号为101446194a的专利公开了一种电磁式测漏装置，采用超声波传感器测量钻井液流速，同时采用电磁法测量地层特性，测量精度高，操作方便。但这些方法仍存在一些问题，如井漏后采用电缆或者钻杆推进的方式进行测量，存在一定的风险性，如井壁坍塌易造成卡钻事故，施工起来也比较复杂；又如大多数仪器需要在发生漏失后，进行起钻作业，然后下入仪器进行测量。这样不仅增加了井控的风险，而且造成了施工的复杂和繁琐。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种可用于判识漏失发生的准确位置，并可快速方便的对数据进行读取的分体式钻井液漏失位置测量仪器。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种分体式钻井液漏失位置测量仪器，包括钻井液漏失位置测量仪器和数据读取装置；其中：钻井液漏失位置测量仪器主要由公接头总成13、数据存储舱14、仪器电路舱16、电池舱17、流量传感器15、温度传感器19、压力传感器21及外筒短节18组成，公接头总成13最上端装有对接公针12，公接头总成13与数据存储舱14相连，数据存储舱14与仪器电路舱16相连，仪器电路舱16与电池舱17相连；数据读取装置包括自上而下依次连接的防碰头1、减震器2和母接头本体4，其中母接头本体4内设有存储及电路舱5和对接母针7；其特征在于：所述钻井液漏失位置测量仪器的公接头总成13通过绝缘支撑杆20与外筒短节18相连，流量传感器15、温度传感器19和压力传感器21分别内嵌在外筒短节18外壁上的刻槽内；所述数据读取装置为自浮式数据读取装置，它是在减震器2和母接头本体4之间还连接有浮筒组件3；对接母针7外覆内密封套8，内密封套8外覆外密封套9，外密封套9内充硅油；所述自浮式数据读取装置的对接母针7与所述钻井液漏失位置测量仪器的对接公针12插接配合。

上述方案进一步包括：

在自浮式数据读取装置的外密封套9下端连接密封阀10，母接头本体4下端连接有对接锁卡11，对接锁卡11与密封阀10联动关闭和开启配合。

所述钻井液漏失位置测量仪器的公接头总成13设有与所述自浮式数据读取装置的对接锁卡11插接配合的环形凸块。

所述钻井液漏失位置测量仪器的流量传感器15、温度传感器19、压力传感器21沿外筒短节18轴向和周向间隔分布，与之对应的绝缘支撑杆20将公接头总成13、数据存储舱14和仪器电路舱16、电池舱17固连在外筒短节18的轴心上；所述自浮式数据读取装置的母接头本体4外壁装有橡胶扶正器6。

浮筒组件3采用多只浮筒对接相连的方式进行组装。

本发明的原理是：钻井液漏失位置测量仪安装于近钻头位置，随钻具组合下入井下，发生漏失后，对漏失井段进行测量，采集压力、流量和温度数据，并进行存储。然后投入自浮式数据读取装置，开泵后，利用钻井液冲力将自浮式数据读取装置送至钻井液漏失位置测量仪的位置。公接头在与对接锁卡接触后，密封阀打开，对接公针刺破内外绝缘套后和对接母针对接，完成数据读取和存储后，停泵。在浮筒浮力作用下，对接公针与对接母针脱离，密封阀关闭，实现自浮式数据读取装置和钻井液漏失位置测量仪的分离，然后上浮到井口，取出后进行数据分析。

本发明具有如下优点：

①压力、温度、流量传感器外嵌于短节外壁，有利于测量环空的三种参数，提高漏层判断的准确性。

②仪器以短节的形式安装于近钻头位置，可随时记录和存储漏失参数。测量过程中不用将钻具全部起钻至地面，既减少了起下钻的时间，也减少井控风险。

③采用自浮式读取装置，可在多数情况下对漏失参数进行读取，方便快捷。

④自浮式读取装置采用开泵和停泵两次动作即可完成数据的读取，动作少，仪器安全可靠。

⑤采用测量和读取分体式设计，减少读取装置在井下的时间，保证了仪器的可靠性。

附图说明

图1为本发明中的一种自浮式数据读取装置部分结构示意图。

图2为本发明中的一种钻井液漏失位置测量仪部分结构示意图。

具体实施方式

结合图1、图2本发明实施过程进行说明。自浮式数据读取装置防碰头1与减震器2相连后下接浮筒组件3，然后与母接头本体4相连。母接头本体4中存储及电路舱5与对接母针7相连，对接母针7外覆内密封套8，内密封套8外覆外密封套9，外密封套9内充硅油，外密封套9外接密封阀10，母接头本体4下端接有对接锁卡11，母接头本体4外壁装有橡胶扶正器6，保证公接头和母接头的顺利对接。

钻井液漏失位置测量仪由公接头总成13、数据存储舱14、仪器电路舱16、电池舱17、绝缘支撑杆20、流量传感器15、温度传感器19、压力传感器21及外筒短节18组成。公接头总成13最上端为对接公针12。外筒短节18由钻铤制成，在外壁刻槽，装有流量传感器15、温度传感器19、压力传感器21，并打孔通过电路，用密封塞密封。在外筒短节18内壁开孔处装有绝缘支撑杆20，绝缘支撑杆20内部安装电路，一端与三个传感器相连，电路另一端连于测量总成的数据存储舱；绝缘支撑杆另一端与测量总成本体相连。从上到下公接头总成13依次与数据存储舱14相连、数据存储舱14与仪器电路舱16相连、仪器电路舱16与电池舱17相连。

钻井液漏失位置测量仪及自浮式数据读取装置使用时，首先接通钻井液漏失位置测量仪电池，使仪器处于工作状态，然后安装于近钻头位置，随钻具组合下入井下。发生漏失后，随即对漏失井段进行测量，采集压力、流量和温度数据，并进行存储。然后卸开方钻杆，从井口投入自浮式数据读取装置，装上方钻杆后开泵，利用钻井液冲力送自浮式数据读取装置送与钻井液漏失位置测量仪进行对接。钻井液漏失位置测量仪公接头总成在与对接锁卡接触后，密封阀联动打开，对接公针刺破外绝缘套、内绝缘套后和对接母针对接，完成数据读取和存储。然后停泵，在浮筒浮力作用下，公针与母针脱离，对接锁卡再次受公接头总成作用，使密封阀联动关闭，从而实现自浮式数据读取装置和钻井液漏失位置测量仪的分离，然后自浮式数据读取装置上浮到井口，取出后，可对存储的数据进行分析，得出漏失发生的位置。

通过上述实施例进一步说明，本发明采用外嵌式测量短节，通过测量环空的压力、流量和温度三种参数，对钻井液漏失发生位置进行测量和综合分析，从而准确得出漏失层位。该仪器以短节的形式安装于近钻头位置，对漏失参数进行记录和存储，并随时利用自浮式装置对数据进行读取和分析，对钻井施工影响较小，有利于减少井控风险。