一种随钻井漏预测及漏点测量短节的制作方法

本发明涉及一种测量短节，具体为一种随钻井漏预测及漏点测量短节，属于石油、天然气钻井工具技术领域。

背景技术：

随着石油、天然气钻井逐渐由浅井向深井和超深井开发，所遇地层也有简单地层转向复杂地层，因此经常导致井漏这一复杂情况的发生。同时，井漏也是油气钻完井过程中所面临的足以严重的复杂情况。井漏的发生不仅会导致大量钻井液的漏失增加钻井成本，严重的井漏会导致无法高效钻井，诱发其他复杂情况时甚至会导致无法继续钻进，需要填井后重新钻井。同时，漏失的钻井液进入地层还会对储层或地下水等地层造成污染，进而造成地层或储层损害。

目前，井漏仍是钻井过程中所面临的最严重的复杂情况之一，也是是制约高效钻井的重大难题之一。目前针对井漏这一问题还没有较好的预防措施，所采取的措施均为事后措施即井漏发生后通过井口压力计算漏点位置同时根据漏失速率估算裂缝孔隙大小从而选择不同的堵漏材料进行堵漏作业。

针对井漏这一复杂情况应以预防为主，在钻井过程中通过岩性、温度、压力等多参数判断可能发生漏失的井段并判定漏失的诱发条件进而有针对性地防止井漏发生。井漏发生后，通过测量得到的参数准确确定漏失发生位置和漏点孔隙大小有利于及时把握堵漏时机，选择合适的堵漏材料进行高效率的堵漏作业，缩短处理复杂情况所需要的非钻进工时，避免和减少损失，提高钻井效率，提高钻井收益。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种随钻井漏预测及漏点测量短节。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种随钻井漏预测及漏点测量短节，包括测量部分、供电部分、数据处理与传输部分和固定支撑部分；所述测量部分由α传感器内固定螺栓、α传感器、上测量固定块、α数据接收块、上连接块、导压螺栓、压力温度传感器和下连接块构成，所述供电部分由电池外筒和电池构成，所述数据处理与传输部分由数据处理总成和正脉冲发生器构成，所述，所述固定支撑部分由α传感器外固定螺栓、上扶正固定环、中扶正固定环、固定螺栓、下扶正固定环和短节构成；

所述α传感器设置在短节前端侧壁由α传感器外固定螺栓、α传感器内固定螺栓构成的空腔内，所述α传感器通过连接导线与设置在短节空腔内的α数据接收块进行连接，所述α数据接收块、压力温度传感器、数据处理总成和正脉冲发生器均安置在短节的内部空腔，且所述α数据接收块位于压力温度传感器的前端，所述压力温度传感器位于数据处理总成的前端，所述正脉冲发生器位于数据处理总成的尾端，所述上扶正固定环与上测量固定块的一端通过键槽过盈连接，所述上测量固定块的另一端与上连接块进行螺纹连接，所述α数据接收块安装于上测量固定块和上连接块螺纹连接构成的空腔内，所述上连接块的另一端与下连接块螺纹连接，所述上连接块与中扶正固定环键槽过盈连接，所述压力温度传感器安装于上连接块和下连接块构成的空腔内，所述下连接块的另一端与电池外筒的一端螺纹连接，所述电池安装于电池外筒内，所述电池外筒的另一端与数据处理总成的一端螺纹连接，所述数据处理总成的另一端与正脉冲发生器螺纹连接，所述下扶正固定环与数据处理总成螺纹连接，所述α传感器外固定螺栓通过螺纹将上扶正固定环和短节固定在一起，所述α传感器内固定螺栓通过螺纹将α传感器和短节固定在一起，所述导压螺栓通过螺纹将中扶正固定环和短节固定在一起，所述固定螺栓通过螺纹将下扶正固定环和短节固定在一起。

作为本发明再进一步的方案：所述测量部分通过与井下环控相连通的通道对井下环控的压力、温度进行测量，同时通过α传感器测量地层的岩性。

作为本发明再进一步的方案：所述供电部分通过电线与测量部分、数据处理和传输部分相连接，并为工具提供电能。

作为本发明再进一步的方案：所述数据处理与传输部分通过信号线与测量部分进行连接，将测量部分测得的数据信号进行处理，然后通过传输部分上传至地面。

作为本发明再进一步的方案：所述固定支撑部分将该测量短节的供电部分、测量部分、数据处理与传输部分居中固定，并通过固定螺栓将以上部分轴向固定。

作为本发明再进一步的方案：所述短节前端侧壁所开设用于安置α传感器的空腔设有预留通道。

作为本发明再进一步的方案：所述测量部分、供电部分、数据处理与传输部分和固定支撑部分的连接处均设置有橡胶密封圈进行密封。

作为本发明再进一步的方案：所述上扶正固定环、中扶正固定环和下扶正固定环均采用轮辐式结构设计，并设有钻井液流通通道和泥浆流通的通道。

本发明的有益效果是：该随钻井漏预测及漏点测量短节设计合理：

(1)、有效地解决了钻井作业过程中井漏无法预先判断井漏和井漏发生后无法高效堵漏的问题；设计有α传感器能够随钻测量所钻地层的岩性，进而判断所钻岩层缝洞发育特征，评价可能的漏失地层以及诱发井漏漏失的地质和工程因素；设计的压力温度传感器在漏失发生时能够的将井下的岩性特征、压力、温度等参数及时准确的测量并实时传递到地面，对及时采取高效的堵漏措施起到重要键的指导作用；

(2)、适用于目前大部分的钻井作业具，且能够对钻井作业产生积极的影响。工具的使用能够有效提高油、气井钻井作业的效率，减少非钻进作业时间，提高油、气井钻井的收益。是具有较高经济价值和推广价值的油气井作业工具；

(3)、具有适用范围广，操作简单，结构简单长度合理，对钻井作业设备和井下作业环境要求小，对作业人员要求小，只需要安装于钻具近钻头端即可进行作业。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中：1、α传感器外固定螺栓，2、α传感器内固定螺栓，3、α传感器，4、上扶正固定环，5、上测量固定块，6、α数据接收块，7、上连接块，8、导压螺栓，9、中扶正固定环，10、压力温度传感器，11、下连接块，12、电池外筒，13、电池，14、固定螺栓，15、数据处理总成，16、下扶正固定环，17、正脉冲发生器和18、短节。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种随钻井漏预测及漏点测量短节，包括测量部分、供电部分、数据处理与传输部分和固定支撑部分；所述测量部分由α传感器内固定螺栓2、α传感器3、上测量固定块5、α数据接收块6、上连接块7、导压螺栓8、压力温度传感器10和下连接块11构成，所述供电部分由电池外筒12和电池13构成，所述数据处理与传输部分由数据处理总成15和正脉冲发生器17构成，所述，所述固定支撑部分由α传感器外固定螺栓1、上扶正固定环4、中扶正固定环9、固定螺栓14、下扶正固定环16和短节18构成；

所述α传感器3设置在短节18前端侧壁由α传感器外固定螺栓1、α传感器内固定螺栓2构成的空腔内，所述α传感器3通过连接导线与设置在短节18空腔内的α数据接收块6进行连接，所述α数据接收块6、压力温度传感器10、数据处理总成15和正脉冲发生器17均安置在短节18的内部空腔，且所述α数据接收块6位于压力温度传感器10的前端，所述压力温度传感器10位于数据处理总成15的前端，所述正脉冲发生器17位于数据处理总成15的尾端，所述上扶正固定环4与上测量固定块5的一端通过键槽过盈连接，所述上测量固定块5的另一端与上连接块7进行螺纹连接，所述α数据接收块6安装于上测量固定块5和上连接块7螺纹连接构成的空腔内，所述上连接块7的另一端与下连接块11螺纹连接，所述上连接块7与中扶正固定环9键槽过盈连接，所述压力温度传感器10安装于上连接块7和下连接块11构成的空腔内，所述下连接块11的另一端与电池外筒12的一端螺纹连接，所述电池13安装于电池外筒12内，所述电池外筒12的另一端与数据处理总成15的一端螺纹连接，所述数据处理总成15的另一端与正脉冲发生器17螺纹连接，所述下扶正固定环16与数据处理总成15螺纹连接，所述α传感器外固定螺栓1通过螺纹将上扶正固定环4和短节18固定在一起，所述α传感器内固定螺栓2通过螺纹将α传感器3和短节18固定在一起，所述导压螺栓8通过螺纹将中扶正固定环9和短节18固定在一起，所述固定螺栓14通过螺纹将下扶正固定环16和短节18固定在一起。

进一步的，在本发明实施例中，所述测量部分通过与井下环控相连通的通道对井下环控的压力、温度进行测量，同时通过α传感器3测量地层的岩性。

进一步的，在本发明实施例中，所述供电部分通过电线与测量部分、数据处理和传输部分相连接，并为工具提供电能。

进一步的，在本发明实施例中，所述数据处理与传输部分通过信号线与测量部分进行连接，将测量部分测得的数据信号进行处理，然后通过传输部分上传至地面。

进一步的，在本发明实施例中，所述固定支撑部分将该测量短节的供电部分、测量部分、数据处理与传输部分居中固定，并通过固定螺栓将以上部分轴向固定。

进一步的，在本发明实施例中，所述短节18前端侧壁所开设用于安置α传感器3的空腔设有预留通道，以便于对地层进行测量。

进一步的，在本发明实施例中，所述测量部分、供电部分、数据处理与传输部分和固定支撑部分的连接处均设置有橡胶密封圈进行密封，保证了该测量短节的密封性，避免了钻井液等液体进入测量工具内部造成电子元器件的损坏。

进一步的，在本发明实施例中，所述上扶正固定环4、中扶正固定环9和下扶正固定环16均采用轮辐式结构设计，并设有钻井液流通通道和泥浆流通的通道，使钻井液循环流动以降低该测量短节所处环境的温度。

工作原理：在使用该随钻井漏预测及漏点测量短节时，将该测量短节接在钻具上随钻具下入井眼在钻井过程中对地层岩性、温度和压力等参数进行测量，α传感器3能够随钻测量所钻地层的岩性，进而判断所钻岩层缝洞发育特征，评价可能的漏失地层以及诱发井漏漏失的地质和工程因素，压力温度传感器10在漏失发生时能够及时测量所在井深的压力、温度等参数，并通过脉冲将测得的数据上传到地面，对及时准确的开展堵漏措施和选择堵漏剂起到重要的指导作用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。