钻井液漏失监测技术研究

在钻井工程中,钻井液漏失经常发生且不易判断漏失位置,准确监测到钻井液漏失的位置对堵漏作业非常关键[1]-[4]。本文采用超声波流速测量方法监测因钻井液漏失而导致的流速变化并实时记录,通过与井口的时间-井深记录比对从而判断出钻井液的漏失位置。井下监测系统安装于钻杆前端,随钻随测,多组耐高温、高压的超声波传感器可以提高恶劣环境下检测的可靠性和适应性,监测电路以数字信号处理器为核心实现对钻井液流速的实时测量及数据的处理、存储及回放功能。电路设计上采用两种测量系统相互验证和补充:时差检测体制应用了时间间隔为皮秒级的测量技术以实现对微小的流速变化的检测,从而提高了检测精度;频差检测体制不易受到干扰,适应性强。系统在室内进行了模拟试验,结果表明该系统实现流速测量功能且工作稳定,为该技术的深入研究与应用奠定了基础。

基于超声波时差法的泥浆流速测量系统设计

设计了一种井下泥浆流速的实时测量系统,测量系统主要包括超声波传感器、流速测量硬件电路和系统功能软件。系统的主控单元采用C8051F500单片机,时差测量模块是系统的核心模块,采用TDC-GP22芯片实现超声波在泥浆中传播时间差的测量功能,其计时精度达到皮秒级,因此系统可以提高微小流速的测量精度。系统在室内条件下进行了模拟泥浆流速测量试验,试验结果表明:系统工作稳定,实现了泥浆流速测量功能,能有效测量到泥浆流速的变化。通过研究与设计,对超声波法的泥浆流速测量技术的应用进行了探索,为该技术的进一步研究与应用奠定了基础。