一种油井的参数测量方法及系统与流程

本发明属于石油测井，特别涉及一种油井的参数测量方法及系统。

背景技术：

1、在钻井过程中，对全井段的参数(包括但不限于压力、温度、井径、井斜、方位、三轴振动、转速、受力、弯矩等)进行随钻监测对于降低钻井风险、提高钻井效率、节约钻井成本具有重要意义。准确了解全井段钻井参数和信息，能够帮助钻井工程师更好地分析井筒内流体涌入或漏失情况、岩屑运移情况以及提前预测卡钻、井塌等事故的发生，进而制定合理的钻井设计和优化钻井施工参数。研制一种多点多参数随钻测井仪，不仅能够建立井筒的全面模型，同时在井下对数据进行边缘计算，对采集到的多点多参数数据进行实时分析与处理，并将处理结果通过随钻测量仪器传输至地面。目前的钻井作业中，测井设备在进行数据采集时仍然会出现数据不准确的情况，对分析人员研究井下情况造成干扰，因此确保测井数据的准确性至关重要。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中至少一个问题，本发明提出一种油井的参数测量方法及系统。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种油井的参数测量方法，包括以下步骤：

4、以钻铤轴线为中心，沿周向安装第一测量单元；

5、以钻铤轴线为中心，沿周向安装第二测量单元；

6、基于第一测量单元测量钻铤的钻压；

7、基于第二测量单元测量钻铤的扭矩。

8、进一步地，以钻铤轴线为中心，沿周向安装第一测量单元，包括以下步骤：

9、以钻铤轴线为中心，沿周向安装若干组应变片；

10、基于所述若干组应变片测量钻铤的应变。

11、进一步地，所述应变片设置有四组，所述四组应变片构成桥式电路；

12、第一组所述应变片包括若干平行于钻铤轴线且串联的电阻；

13、第二组所述应变片包括若干垂直于钻铤轴线且串联的电阻；

14、第三组所述应变片包括若干平行于钻铤轴线且串联的电阻；

15、第四组所述应变片包括若干垂直于钻铤轴线且串联的电阻。

16、进一步地，基于所述若干组应变片测量钻铤的钻压，满足如下公式：

17、

18、式中，f为钻压，u0为输入电压，u1为输出电压，k为应变片灵敏度系数，e为剪切模量，p1为钻井液内压力，d为测量短节外径，d为测量短节内径，u为剪切模量系数。

19、进一步地，以钻铤轴线为中心，沿周向安装第二测量单元，包括以下步骤：

20、以钻铤轴线为中心，沿周向安装若干组应变片；

21、基于所述若干组应变片测量钻铤的扭矩。

22、进一步地，所述应变片设置有四组，所述四组应变片构成桥式电路；

23、每组应变片包括若干串联的电阻，且每组所述应变片与钻铤轴线的夹角为45°或135°；

24、第一组应变片与第三组应变片平行；

25、第二组应变片与第四组应变片平行。

26、进一步地，基于所述若干组应变片测量钻铤的扭矩，满足如下公式：

27、

28、式中，t为扭矩，u0’为输入电压，u1’为输出电压，d为测量短节外径，d为测量短节内径，μ为剪切模量系数。

29、一种油井的参数测量系统，包括：

30、钻铤，为筒体结构，用于以轴线为中心，沿周向安装第一测量单元和第二测量单元；

31、第一测量单元，用于测量钻铤的应变；

32、第二测量单元，用于测量钻铤的扭矩。

33、进一步地，所述钻铤沿轴线方向设置有至少两个相邻的安装位；

34、第一个安装位用于以钻铤轴线为中心，沿周向安装第一测量单元；

35、第二个安装位用于以钻铤轴线为中心，沿周向安装第二测量单元。

36、进一步地，所述第一测量单元包括若干组应变片，用于测量钻铤的应变。

37、进一步地，所述第二测量单元包括若干组应变片，用于测量钻铤的扭矩。

38、本发明的有益效果：

39、1、本发明的方法中将多组应变片采用桥式电路结构安装在钻铤中，并沿钻铤周向进行安装，可以有效获取钻铤周侧的应变数据，确保数据的准确性；

40、2、针对钻压和扭矩的测量，本发明采用了电阻应变传感器测量方法，并采用了不同的应变片粘贴方式，此粘贴及接桥方法可以消除一些应变对测量的影响，包括钻压对扭矩桥路的影响、扭矩对钻压桥路的影响，应变片的粘贴方式降低了井下情况对测量数据的干扰，进一步保证了测量数据的准确性。

41、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。

技术特征：

1.一种油井的参数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种油井的参数测量方法，其特征在于，以钻铤轴线为中心，沿周向安装第一测量单元，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种油井的参数测量方法，其特征在于，所述应变片设置有四组，所述四组应变片构成桥式电路；

4.根据权利要求3所述的一种油井的参数测量方法，其特征在于，基于所述若干组应变片测量钻铤的钻压，满足如下公式：

5.根据权利要求1所述的一种油井的参数测量方法，其特征在于，以钻铤轴线为中心，沿周向安装第二测量单元，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种油井的参数测量方法，其特征在于，所述应变片设置有四组，所述四组应变片构成桥式电路；

7.根据权利要求6所述的一种油井的参数测量方法，其特征在于，基于所述若干组应变片测量钻铤的扭矩，满足如下公式：

8.一种油井的参数测量系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求5所述的一种油井的参数测量系统，其特征在于，所述钻铤沿轴线方向设置有至少两个相邻的安装位；

10.根据权利要求8或9所述的一种油井的参数测量系统，其特征在于，所述第一测量单元包括若干组应变片，用于测量钻铤的应变。

11.根据权利要求8或9所述的一种油井的参数测量系统，其特征在于，所述第二测量单元包括若干组应变片，用于测量钻铤的扭矩。

技术总结本发明属于石油测井技术领域，提供了一种油井的参数测量方法及系统，其中方法包括：以钻铤轴线为中心，沿周向安装第一测量单元；以钻铤轴线为中心，沿周向安装第二测量单元；基于第一测量单元测量钻铤的钻压；基于第二测量单元测量钻铤的扭矩。本发明的方法中将多组应变片采用桥式电路结构安装在钻铤中，并沿钻铤周向进行安装，可以有效获取钻铤周侧的应变数据，确保数据的准确性；本发明采用了电阻应变传感器测量方法，并采用了不同的应变片粘贴方式，此粘贴及接桥方法可以消除一些应变对测量的影响，包括钻压对扭矩桥路的影响、扭矩对钻压桥路的影响，应变片的粘贴方式降低了井下情况对测量数据的干扰，进一步保证了测量数据的准确性。技术研发人员：李振宝,张贵仪,伊明,成攀飞,李富强,王迪,刘健,陈涛受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26