一次壓井失效后二次壓井參數檢測處理方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一次壓井失效后二次壓井參數檢測處理方法及裝置，屬于石油鉆井井控技術領域。
【背景技術】
[0002]勘探找油和開發采油必須通過鉆井來提供必要的信息與物質通道，而世界范圍內，鉆井費用占油氣勘探和開發總成本50%以上，如果保證石油鉆探開發安全，將大大節約鉆井成本。從歷年的陸地鉆井井噴事故，如2003年重慶開縣12 *23鉆井井噴事故，2006年四川清溪I井井噴事故和2011年四川油氣田邛崍I號井發生井噴事故，以及海洋鉆井井噴事故，如2010年美國墨西哥灣深水地平線井噴爆炸事故和2011年渤海灣蓬萊漏油事故，可以得出，鉆井井噴事故時有發生，并且是石油鉆探開發過程中的重大事故。從以上事故可以看出，不論是海上還是陸地鉆井，國內外對于發現溢流一次壓井失敗后，進行二次壓井的方法和技術極其缺乏。一次壓井失效后，井控參數極其紊亂，地層壓力準確估計很難，這也導致壓井參數的準確獲取難度較大。特別是在面對一些復雜條件下的井噴事故時，無法準確迅速地設計二次壓井參數這個問題就更加嚴重了。復雜井控條件是指地層壓力與井底壓力差異大；地層出現酸性流體或氣油比很高；地漏壓差很小；淺氣層；鉆頭不在井底等等，當以上幾種復雜情況有兩種或者兩種以上同時存在時，將會使壓井施工難度更大。對于這些復雜條件，如果井控技術及管理人員經驗不足、溢流檢測不及時、井控材料儲備不夠、壓井鉆井液配置能力不足、關井時機不當、壓井參數設計不合理、壓井操作不規范等都會使得首次壓井失效概率較大，而且在首次壓井失效后，很難實施二次壓井操作。從國內外井控實例來看，以上情況幾乎都發生過，有些誘發的事故是災難性的。無法準確快速地實施二次壓井操作，已經成為制約鉆井安全的嚴重問題。
[0003]一次壓井失效后采取的壓井方法主要由常規壓井方法和非常規壓井方法。常規壓井方法主要基于井底壓力恒定的壓井方法，主要包括司鉆法、工程師法和循環加重法；非常規壓井方法是在不能實施常規壓井方法或者特殊工況下實施的壓井方法，主要包括壓回法、置換法、動力壓井法、體積法、反循環法、頂部壓井法和靜態壓井法等。如果能夠有效地運用這些壓井方法，基本能夠處理各種不同條件下的一次壓井失效事故。但是在一次壓井失效后，如何快速選擇壓井方法和設置壓井參數，成為有效地運用這些壓井方法的最大障礙。目前壓井參數設計主要是基于一些商業軟件，例如Well Control(LandMark公司)、Kick(DrillBench 公司)、Anadrill，s SideKick simulator 和 SPT OLGAffELL (Schlumberge 公司)，這些軟件都是基于井場可提供的較有限數據進行分析及設計。對應簡單情況下的井控，這些軟件還是有效的，但是對于復雜條件的井控，則很難進行井控參數設計。尤其一次壓井失效后，往往產生復雜的井控條件，需要開展的二次壓井參數設計比一次壓井困難得多。就多數井控案例來講，如果沒有非常有經驗的井控專家，復雜條件的二次壓井參數設計將變得異常困難，從而引發重大事故。
[0004]當前，鉆井技術、錄井技術、測井技術及計算機技術發展迅速。如果把這些先進的技術運用在井控作業中，形成一次壓井失效后二次壓井參數檢測處理方法及裝置，毫無疑問將會大大二次壓井成功率。從而大大減少井噴惡性事故的發生，為鉆井工作的順利實行提供安全保障。
【發明內容】
[0005]為了克服現有技術的不足，本發明提供一次壓井失效后二次壓井參數檢測處理方法及裝置。
[0006]一次壓井失效后二次壓井參數檢測處理方法，通過軟件系統及硬件系統獲取并建立該地區與井控相關的靜態參數數據庫、世界范圍的井控案例數據庫、本井鉆井的動態參數數據庫及井控參數設計程序庫，基于井控參數設計程序庫的壓井程序利用各種數據庫設計二次壓井參數以指導實施二次壓井，在實施二次壓井的過程中繼續擴充動態參數數據庫，并在二次壓井完成后將數據擴充至井控案例數據庫；
[0007]地區與井控相關的靜態參數數據庫中的靜態參數包括該區塊的地質構造、地層的孔隙度及滲透率、地層巖石巖性、地層流體相態、地層壓力及溫度分布等與井控設計的相關參數；
[0008]世界范圍的井控案例數據庫中的案例包括歷年國內外鉆井井噴和壓井案例；主要包括歷次井噴和實施井控的發生條件、處理方法、處理結果及損失評估等；并對井控案例進行分類:按海上井和陸上井進行地理位置區分；按勘探井和開發井區分鉆井的類型；按常規壓井方法(工程師法、司鉆法及邊循環邊加重法等)和非常規壓井方法(置換法、體積法、壓回法、動力壓井法、反循環法壓井等)區分井控方式；
[0009]井鉆井的動態參數數據庫中的動態參數包括正常鉆進過程和一次壓井過程中的本井鉆井參數，這些參數均加入時間標記后存儲到數據庫中；
[0010]井鉆井的動態參數數據庫中的動態參數包括:(I)通過與井場錄井儀直接通訊，獲取的鉆井過程中實時的錄井參數，包括當前的井身結構、鉆具組合、立壓、套壓、鉆壓、鉆速、井深、井斜角、井方位角、井眼尺寸，鉆井液參數(鉆井液密度、粘度、溫度、進出口流量等)、鉆井泵泵壓泵速泵沖、大鉤高度和載荷、轉盤扭矩等其他鉆井工程參數；(2)利用壓井參數采集系統采集一次壓井過程中立管壓力、套管壓力、鉆井液性能參數、壓井液以及放噴參數等與壓井有關的參數；
[0011]井控參數設計的程序庫中的程序包括:常規壓井參數設計程序(工程師法、司鉆法及邊循環邊加重法)和非常規壓井參數設計程序(置換法、體積法、壓回法、動力壓井法、反循環法壓井)；
[0012]基于井控參數設計程序庫的壓井程序利用各種數據庫設計二次壓井參數，指導實施二次壓井。
[0013]首先根據本井鉆井的動態參數數據庫相關曲線特征，結合靜態參數數據庫與井控案例數據庫確定一次壓井失效的可能原因；
[0014]在此基礎上，應用井控參數設計的程序庫，調用靜態參數數據庫中當前地質構造、地層的孔隙度及滲透率、地層巖石巖性、地層流體相態、地層壓力及溫度分布等關鍵性地層及地層流體參數，查詢案例數據庫中壓井的經驗，基于一次壓井過程中的詳細數據，設計二次壓井參數以指導實施二次壓井；
[0015]在實施二次壓井過程中繼續獲取井場錄井儀和壓井參數采集系統的數據，并擴充至動態參數數據庫中，在二次壓井完成后，將此次處理方法、處理結果及損失評估等參數擴充至井控案例數據庫中；在壓井過程中如果出現異常，利用井控參數設計程序庫中的程序，充分利用二次壓井過程中獲取的井場錄井儀和壓井參數采集系統的數據，重新評價壓井問題，并優先合適的方法，快速設計新的壓井參數。
[0016]一次壓井失效后二次壓井參數檢測處理裝置，力壓傳感器、套壓傳感器、泵送傳感器、出口流量傳感器、入口流量傳感器分別連接濾波電路，濾波電路連接多路選擇開關，多路選擇開關連接程控放大電路，程控放大電路連接A/D數模轉換器，A/D數模轉換器連接數據采集處理裝置，數據采集處理裝置連接顯示裝置、報警裝置、存儲裝置和存打裝置。
[0017]本發明與【背景技術】相比，具有以下優點:
[0018]1、可實時檢測一次壓井過程壓井參數變化并存儲，本發明還存儲有歷年國內外重大鉆井井噴事故處理過程，可隨時查閱，在壓井參數設計時，可以參考實施；
[0019]2、可保證一次壓井失效后，進行二次壓井設計參數的完整性，對二次壓井參數設計提供可靠準確的基本參數；
[0020]3、存儲有國內外先進的常規壓井和非常規壓井方法程序庫，既可以根據井噴情況進行壓井方法選擇，又可以進行壓井參數設計。
【附圖說明】
[0021]當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本發明以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定，如圖其中:
[0022]圖1為本發明的一次壓井后二次壓井參數設計流程圖。
[0023]圖2為本發明的二次壓井的壓井參數數據庫構成圖。
[0024]圖3為本發明的硬件系統組成圖。
[0025]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
【具體實施方式】
[0026]顯然，本領域技術人員基于本發明的宗旨所做的許多修改和變化屬于本發明的保護范圍。
[0027]實施例1:如圖1、圖2所示，本發明可以實時獲取一次壓井失效后可用的井場錄井及相關數據，并通過計算機程序迅速選擇二次壓井的壓井方法及壓井參數設計，目的在于溢流井噴一次壓井失效后能快速準確地進行二次壓井，大幅度提高二次壓井的成功率，顯著減少溢流井噴帶來的危害。
[0028]為了實現上述目的，本發明通過以下技術方案來實現:
[0029]( I) 一次壓井失效后二次壓井參數檢測處理方法及裝置通過軟件系統及硬件系統獲取并建立該地區與井控相關的靜態參數數據庫、世界范圍的井控案例數據庫、本井鉆井的動態參數數據庫及井控參數設計程序庫，基于井控參數設計程序庫的壓井程序利用各種數據庫設計二次壓井參數以指導實施二次壓井，在實施二次壓井的過程中繼續擴充動態參數數據庫，并在二次壓井完成后將數據擴充至井控案例數據庫。
[0030](2)建立該地區與井控相關的靜態參數數據庫，靜態參數包括該區塊的地質構造、地層的孔隙度及滲透率、地層巖石巖性、地層流體相態、地層壓力及溫度等分布。
[0031](3)建立世界范圍的井控案例數據庫，案例包括歷年國內外鉆井井噴和壓井案例。主要包括歷次井噴和實施井控的發生條件、處理方法、處理結果及損失評估等。并對井控案例進行分類:按海上井和陸上井進行地理位置區分；按勘探井和開發井區分鉆井的類型；按常規壓井方法(工程師法、司鉆法及邊循環邊加重法等)和非常規壓井方法(