【摘 要】
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安全居首位,井控一直在石油钻井工程领域备受重视,虽然压井方法日趋成熟,但压井成功与否首先依赖于气侵发现的早晚。如果发现气侵较晚,随着气侵程度的演化,压井失败的可能性
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安全居首位,井控一直在石油钻井工程领域备受重视,虽然压井方法日趋成熟,但压井成功与否首先依赖于气侵发现的早晚。如果发现气侵较晚,随着气侵程度的演化,压井失败的可能性将极大增加。超声波随钻气侵监测方法是一种随着钻井过程中在井下以超声波为手段实时监测气侵的方法。这是一种能更早地监测到气侵的有效方法。本论文通过深入调研超声波应用的国内外现状,在此基础上形成了以多普勒效应为基本原理的超声波随钻气侵监测方法,设计了超声波随钻气侵监测短节和实验装置,并通过实验验证超声波随钻监测气侵的可行性,对超声波检测到的信号进行分析并量化气侵含气率。以实验结果为依据最后完善形成一套可实施的超声波随钻气侵监测方法。主要实验结果:在清水实验中发现,始终维持主流循环流量不变,无气状态和气侵状态下检测得到的超声波频移信号差别较大,大于30%,而且超声波频移信号随含气率增大线性衰减;在泥浆实验中发现,在维持相对较高的主流流量(大于55 m~3/h)下,超声波频移信号随着进气流量的增加而呈现出衰减,随着每气侵含气率增加1%,出现的超声波频移信号降低大于10%。以上实验研究结果表明超声波随钻气侵监测方法能够实现更早地监测到气侵,并帮助量化气侵程度。
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