一种井下随钻电磁流量计测漏系统及方法与流程

本发明属于钻井，特别涉及一种井下随钻电磁流量计测漏系统及方法。

背景技术：

1、油气勘探过程中的井漏问题突出，不仅损失钻井液，还会导致井塌、卡钻等复杂事故。目前的堵漏技术不断地发展和改进，但堵漏作业仍然面临着较高的风险，存在较大的失败概率，这主要是因为漏失位置的判断不清晰，导致堵漏成功率较低。

2、现有技术中关于漏失位置的判断方法已有一些研究，主要集中在以下几类方法：

3、一是根据钻井液出口流量、井口液面变化，来判断是否漏失，测量钻井泥浆罐的液位、储液量、总储液量、变化量、泥浆密度和温度等参数，判定井下是否发生溢流或渗漏。较多的专利和文献在这方面有研究。这类方法的局限在于，只能判断是否发生井漏和流失量大小，不能确定具体井漏位置，不能为下一步堵漏提供直接支持。堵漏所需泥浆用量较大，经济成本较高。

4、二是通过在钻井液中加入钻井液中加入定量并保持体积百分比浓度的低或高导电指示性添加剂以随钻设置的两类探头分别检测添加剂在钻井液随钻循环体系中的保持和损失情况，经过综合分析判断，从而追溯井漏的位置和判断井漏的强度。通过指示剂判定井漏、井漏强度，依靠指示剂浓度变化来判断。这类方法的缺点是首先指示剂用量大，在整个钻井过程中为保持指示剂浓度，需要持续加入指示剂，增加经济成本。因为在钻井过程中，会有指示剂附着地层造成的损耗；其次是如果是裂缝漏点，钻井液漏失量较小，及不能判断出井漏位置，更不准确直接的监测出井漏流量大小，后续堵漏工作经济成本较大。

5、三是与上面方法二趋同，在钻井液中加入定量并保持体积百分比浓度的放射性指示性添加剂，以随钻设置的两类探头分别检测添加剂在钻井液随钻循环体系中的保持和损失情况，经过综合分析判断，从而追溯井漏的位置和判断井漏的强度。此种方法除了前面提到缺点外，因其液体具有放射性，必须对钻井液进行严格管理和处理，以免其对环境和人体造成危害。这样又会大大增加使用的环境成本，没有经济性。

6、总结现有测漏技术可以发现，目前对漏层层位的预判主要依据邻井实钻复杂情况，没有能够准确监测井漏的有效手段。前期现有技术中开展漏层监测设备的研究，但均存抗干扰能力差、无法随钻反馈数据等问题。由于不能实时获取井下漏失时的准确数据，无法为堵漏作业提供及时有效的知道，这就导致堵漏存在较大的盲目性和滞后性，堵漏不及时且成功率不高，需要研制新的测漏系统和方法。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种井下随钻电磁流量计测漏系统及方法，采用以下技术方案：

2、一种井下随钻电磁流量计测漏系统，包括测量短节本体、励磁部件、测量单元电路、电磁波传输电路和绝缘短节；其中，所述测量短节本体和所述绝缘短节的一端连接，所述测量短节本体和所述绝缘短节内部相互连通形成内部流体通道，所述井下随钻电磁流量计测漏系统与井壁之间的环空间隙形成了外部流体通道；所述励磁部件、所述测量单元电路和所述电磁波传输电路均设置在所述测量短节本体上，所述励磁部件用于在流体流过所述外部流体通道时，产生感应电流；所述测量单元电路用于从所述励磁部件获取感应电流并进行转换处理，获得电流信号；所述电磁波传输电路与所述绝缘短节形成电磁波传输回路，所述电磁波传输回路用于将所述电流信号转换为电磁波信号传输给地面接收器。

3、进一步的，所述励磁部件包括励磁线圈和电极，所述电极和所述励磁线圈连接，所述励磁线圈用于产生与流体相交的磁场；所述电极用于在流体流过外部流体通道时，接收流体切割磁感线后产生的感应电流。

4、进一步的，测漏系统还包括短节母扣，所述短节母扣与所述绝缘短节的另一端连接，所述测量短节本体沿轴向设置有第一腔道，所述绝缘短节沿轴向设置有第二腔道，所述短节母扣沿轴向设置有第三腔道，所述第一腔道、所述第二腔道和所述第三腔道相互连通形成内部流体通道。

5、进一步的，测漏系统还包括压环和绝缘套筒，所述绝缘套筒通过所述压环固定在所述励磁部件的外部。

6、进一步的，测漏系统还包括平衡油囊，所述平衡油囊设置在所述测量短节本体上，位于所述绝缘套筒的一侧。

7、进一步的，所述测量短节本体在所述平衡油囊的一侧沿周向设置有第一容纳腔，所述井下随钻电磁流量计测漏系统还包括电路仓盖板；

8、其中，所述测量单元电路和所述电磁波传输电路设置在所述第一容纳腔内，所述电路仓盖板与所述第一容纳腔外侧密封连接。

9、进一步的，所述测量短节本体在所述平衡油囊的一侧沿周向设置有第二容纳腔，所述井下随钻电磁流量计测漏系统还包括高温电池和电池仓盖板；

10、其中，所述高温电池设置在所述第二容纳腔内，所述高温电池用于在井下给所述测量单元电路和所述电磁波传输电路供电，所述电池仓盖板与所述第二容纳腔外侧密封连接。

11、本发明还提供一种井下随钻电磁流量计测漏方法，包括以下步骤：

12、将随钻电磁流量计测漏系统移动到井底，通过随钻电磁流量计测漏系统从井底开始测量井下不同层位流体流速，根据两测点间流速确定漏失层位，其中，通过随钻电磁流量计测漏系统测量流体流速具体如下：

13、励磁部件在流体流过外部流体通道时，产生感应电流；所述井下随钻电磁流量计测漏系统与井壁之间的环空间隙形成了外部流体通道；

14、测量单元电路将从励磁部件的电极获取感应电流并进行转换处理，获得电流信号；

15、电磁波传输回路将电流信号转换为电磁波信号传输给地面接收器；

16、地面接收器接收到电磁波信号后，进行解码获得流体流速。

17、进一步的，根据两测点间流速确定漏失层位包括以下步骤：

18、若随钻电磁流量计测漏系统在井底位置测得的流体流速为负，则确定漏点在随钻电磁流量计测漏系统的下方钻头的上方；若流速为正或未测得流体流动，则确定漏点在随钻电磁流量计测漏系统的上方。

19、进一步的，根据两测点间流速确定漏失层位还包括以下步骤：

20、第一步骤：确定漏点在随钻电磁流量计测漏系统的上方后，上提随钻电磁流量计测漏系统设定距离至后保持静止，在设定时间内通过随钻电磁流量计测漏系统对当前位置的多个点的流体流速进行测量；

21、第二步骤：若当前位置的多个点的流体流速为负，则漏点在上次测量和本次测量点之间，再通过下放随钻电磁流量计测漏系统确定漏失层位。

22、进一步的，根据两测点间流速确定漏失层位还包括以下步骤：

23、若当前位置的多个点的流体流速为正或未测得流体流动，则确定漏点在当前位置上方，继续重复第一步骤和第二步骤直到确定漏点的位置。

24、进一步的，下钻和钻进过程中，随钻电磁流量计测漏系统处于待机状态。

25、本发明的有益效果：

26、1、本发明基于电磁感应原理，通过测量不同井深处环空流量异变，结合温度压力的变化辅助判断，准确评价出漏失位置，漏失量大小，测量数据通过电磁波发射传输至地面，可以确保实时获取漏失参数。与其他漏层监测或判断技术相比排除了人为因素的影响，提高了漏层判断效率，保证了后续堵漏的准确性和有效性，为堵漏工作提供可靠技术支持。

27、2、本发明相比于现有测漏仪器，本发明可以连接钻杆随钻入井，且测得数据后可通过电磁波传输发送到地面进行判断，无需为了监测漏失位置再单独起下钻，可以节约大量钻井时间和费用。

28、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。