随钻环空压力测量系统研究

摘要

在石油钻井过程中,虽然高压地层、高渗地层、裸眼井段井眼清洁情况一定程度上能够通过常规钻井参数的变化来进行判断,但常规钻井参数并不能及时、准确地反映井下真实情况,因此会造成处理时机延误,导致出现钻井液漏失、地层流体侵入、井壁坍塌、压差卡钻及砂桥卡钻等井下复杂情况。随钻压力测量仪器是井下环境监测的重要部分,能有效避免上述复杂情况。论文首先调研了随钻压力测量技术的现状,分析了其发展趋势,在此基础上,开展了随钻测压短节的系统组成研究,提出了测压短节数据处理方法;完成了随钻测压短节压力测量系统的设计,主要包括系统总体设计、压力传感器选型、总成结构设计、系统协议设计、电路设计与开发、嵌入式软件设计与开发等;实现了随钻测量、传输和存储环空压力、钻柱内压力、井下温度等现场工程参数。开展了室内长时间运行实验,耐压、耐温及精度实验,振动冲击实验,验证了所开发的随钻测压短节的可靠性和精度;通过现场试验,获取了设计要求的各项数据,分析结果表明,测量数据合理、有效、准确,初步证明了所开发的随钻测压短节系统原理正确、设计合理、工作可靠,能够满足井下作业条件。