專利名稱：井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在油氣田鉆井過(guò)程中發(fā)生井涌、井噴時(shí)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波信號(hào)發(fā)生技術(shù)。
背景技術(shù)：
在石油勘探和油田開發(fā)的各項(xiàng)任務(wù)中，鉆井起著十分重要的作用，諸如尋找和證實(shí)含油氣構(gòu)造，獲得工業(yè)油流，探明已證實(shí)的含油氣構(gòu)造的含油氣面積和儲(chǔ)量，取得有關(guān)油田的地質(zhì)資料和開發(fā)數(shù)據(jù)，最后將原油從地下取到地面上來(lái)等等，無(wú)一不是通過(guò)鉆井來(lái)完成的，鉆井是勘探與開采石油及天然氣資源的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是勘探和開發(fā)石油的重要手段。在鉆井過(guò)程中，當(dāng)鉆遇油氣層時(shí)，如果井底壓力低于地層壓力，地層流體就會(huì)進(jìn)入井眼，大量地層流體進(jìn)入井眼后，就有可能產(chǎn)生井涌，井噴，甚至著火等，釀成重大事故。因此，在鉆井過(guò)程中，采取有效措施進(jìn)行油氣井壓力控制是鉆井安全的一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)。 但是，由于高壓油氣層的壓力很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，尤其是在新的區(qū)塊打探井時(shí)更是如此，因此鉆井過(guò)程中地層高壓油氣進(jìn)入井眼的事情時(shí)有發(fā)生。以下三種情況下皆有可能發(fā)生井涌井噴事故鉆進(jìn)過(guò)程中、起下鉆桿過(guò)程、空井狀態(tài)。空井狀態(tài)發(fā)生井噴幾率很低，起下鉆過(guò)程若能控制好起下鉆速度，防止過(guò)大的抽吸力，是可以有效減少井涌井噴事故發(fā)生幾率的，而鉆進(jìn)過(guò)程中因無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)高壓油氣層壓力，發(fā)生井涌井噴的概率最大。當(dāng)發(fā)現(xiàn)井涌、井噴征兆時(shí)，快速高效的進(jìn)行關(guān)井和壓井作業(yè)是有效減少井噴事故的重要保證。然而傳統(tǒng)的通過(guò)井口觀測(cè)溢流來(lái)對(duì)井涌進(jìn)行判斷存在準(zhǔn)確度不好把握、且判斷嚴(yán)重滯后等缺點(diǎn)，即當(dāng)?shù)孛姘l(fā)現(xiàn)溢流時(shí)候，已經(jīng)有大量的地層液體侵入井內(nèi)，而導(dǎo)致后續(xù)的壓井作業(yè)困難。而采用PWD系統(tǒng)(Pressure While Drilling壓力隨鉆監(jiān)測(cè)系統(tǒng))可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)空壓力，并能將壓力信號(hào)上傳給地面，但是該系統(tǒng)價(jià)格昂貴，要實(shí)現(xiàn)普及推廣比較困難，而且是采用的泥漿脈沖方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，信號(hào)傳輸速度慢，容易產(chǎn)生錯(cuò)碼，也存在一定程度的信號(hào)傳輸延遲，尤其當(dāng)?shù)貙痈邏毫黧w(尤其是氣體)已經(jīng)開始侵入井內(nèi)之后會(huì)影響這個(gè)信號(hào)的傳輸通道，導(dǎo)致誤碼率升高甚至無(wú)法進(jìn)行信號(hào)傳輸。因此很有必要研發(fā)一種隨鉆柱下入井內(nèi)，對(duì)井內(nèi)環(huán)空壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)環(huán)空壓力變化時(shí)能對(duì)其進(jìn)行判斷， 若判斷為地層高壓流體侵入，即可能發(fā)生井涌井噴征兆時(shí)，在最短的時(shí)間內(nèi)將井涌井噴信號(hào)以聲波的形式通過(guò)鉆桿傳遞到地面，這樣地面人員就能在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)井涌、井噴做出反應(yīng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種壓力檢測(cè)速度快，信號(hào)傳播速度快，信號(hào)干擾幾率小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可靠性高，成本低廉的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，通過(guò)該裝置，能夠隨鉆柱下入井內(nèi)，且能對(duì)井內(nèi)環(huán)空壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)環(huán)空壓力變化時(shí)能對(duì)其進(jìn)行判斷，當(dāng)判斷可能發(fā)生井涌井噴征兆時(shí)，能夠迅速地將井涌井噴信號(hào)以聲波的形式通過(guò)鉆桿傳遞到地面，保證地面工作人員能及時(shí)對(duì)井涌、井噴做出反應(yīng)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，包括上接頭、殼體和下接頭，所述上接頭固定連接于殼體的上端，下接頭固定連接于殼體的下端，所述殼體內(nèi)設(shè)置有支架，所述支架的兩端與殼體的內(nèi)壁密封連接，且在支架與殼體之間形成密封腔，在該密封腔內(nèi)設(shè)置有壓力監(jiān)測(cè)裝置和電池組，所述支架上設(shè)置有聲波發(fā)生裝置，所述壓力監(jiān)測(cè)裝置連接到聲波發(fā)生裝置上，所述壓力監(jiān)測(cè)裝置與聲波發(fā)生裝置均與電池組連通。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，在井下的裝置必須要承受高壓，但是壓力監(jiān)測(cè)裝置與電池組不能夠承受住如此大的壓力，因此需要將壓力監(jiān)測(cè)裝置與電池組置于密閉的空間內(nèi)，本實(shí)用新型將支架的上下兩端分別與殼體的內(nèi)壁密封連接，使得支架與殼體之間形成一個(gè)密閉的空腔，且將壓力監(jiān)測(cè)裝置與電池組置于該空腔內(nèi)，避免外界高壓流體的侵入，使其能夠承受住井下的高壓，而正常的工作，所述壓力監(jiān)測(cè)裝置與聲波發(fā)生裝置均與電池組連通，電池組為壓力監(jiān)測(cè)裝置與聲波發(fā)生裝置提供電源，供其正常運(yùn)行，在支架上設(shè)置有聲波發(fā)生裝置，該聲波發(fā)生裝置與壓力監(jiān)測(cè)裝置連接，使得壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)到異常壓力值時(shí)，通過(guò)控制聲波發(fā)生裝置發(fā)出聲波信號(hào)，從而便于地面上的工作人員接受該聲波信號(hào)，進(jìn)行防噴處理。本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，壓力檢測(cè)速度快，由于采用聲波傳輸，其信號(hào)傳播速度快，且信號(hào)在井內(nèi)所受干擾幾率小，且該裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可靠性高，成本低廉。本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，所述壓力監(jiān)測(cè)裝置包括壓力傳感器和控制芯片，所述壓力傳感器安裝于殼體的下部，且連接到控制芯片上，所述控制芯片與聲波發(fā)生裝置連接，所述壓力傳感器和控制芯片均與電池組連通。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，壓力傳感器用于檢測(cè)和監(jiān)控井下的壓力值，可以安裝多個(gè)壓力傳感器，便于多點(diǎn)檢測(cè)井下壓力值，使得所檢測(cè)到壓力值數(shù)據(jù)更加的充分，更利于控制芯片的分析，傳感器連接到控制芯片上，該控制芯片能夠?qū)鞲衅魉邮盏膲毫χ禂?shù)據(jù)進(jìn)行分析比對(duì)，從而便于精確地判斷是否為異常的壓力值，且反應(yīng)速度快。當(dāng)控制芯片判斷出會(huì)發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)，能夠迅速地控制與之相連接的聲波發(fā)生裝置，發(fā)出聲波信號(hào)，便于地面上的工作人員根據(jù)險(xiǎn)情作出相應(yīng)的防噴處理，所述電池組能夠向壓力傳感器和控制芯片供電， 保證其正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，所述控制芯片，將壓力傳感器所感應(yīng)的壓力值進(jìn)行判斷，若該壓力值為異常值，則控制聲波發(fā)生裝置發(fā)出聲波信號(hào)；否則，不作處理。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，該控制芯片能夠?qū)碌膲毫χ颠M(jìn)行判斷，當(dāng)發(fā)生井噴或者井涌的傾向時(shí)，能夠即時(shí)通過(guò)聲波發(fā)生裝置發(fā)出聲波信號(hào)，通過(guò)聲波能夠?qū)⒕碌碾U(xiǎn)情迅速地傳輸?shù)降孛嫔?，聲波在鉆柱內(nèi)傳播，其速度很快，且所受干擾較小，使得能夠在較短的時(shí)間內(nèi)將信號(hào)傳輸?shù)牡降孛嫔?，且該裝置通過(guò)單向的信號(hào)傳輸進(jìn)行報(bào)警，所述的監(jiān)測(cè)時(shí)間極短，當(dāng)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)能夠即時(shí)的發(fā)出信號(hào)報(bào)警，使得地面的工作人員有足夠的時(shí)間采取措施，預(yù)防井噴或者井涌，避免險(xiǎn)情的發(fā)生，保證了鉆井的安全。本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，所述聲波發(fā)生裝置為設(shè)置于支架內(nèi)的雷管，所述支架的上部設(shè)置有多個(gè)孔，所述雷管設(shè)置于孔內(nèi)，每個(gè)孔的下方設(shè)置有兩個(gè)針腳孔，每個(gè)針腳孔內(nèi)均設(shè)置有針腳，且針腳孔采用陶瓷燒結(jié)密封，雷管的引線通過(guò)針腳連接到控制芯片上。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型采用雷管爆炸來(lái)發(fā)出聲波信號(hào)，由于雷管的爆炸存在非常大的危險(xiǎn)，需要嚴(yán)格地控制雷管的安裝位置，雷管的火藥份量，以及雷管周圍的密封性能，雷管的引燃等，因此本實(shí)用新型中，將雷管設(shè)置于支架上的孔內(nèi)，由于該孔為多個(gè)，因此可以在支架上設(shè)置多個(gè)雷管，且在每個(gè)孔的下方設(shè)置有針腳孔，雷管的引線通過(guò)針腳連接到控制芯片上，便于控制芯片控制雷管的爆炸，控制芯片與電池組等不能承受高壓， 需要在密閉的空間內(nèi)，因此將針腳孔采用陶瓷燒結(jié)密封，使得既能夠?qū)γ荛]空腔進(jìn)行有效的密封又能將雷管的引線連接到控制芯片上。本實(shí)用新型突破了本技術(shù)領(lǐng)域人員的思想局限，將雷管爆炸產(chǎn)生聲波信號(hào)，巧妙地運(yùn)用到了井下防噴系統(tǒng)的信號(hào)傳輸上，具有開創(chuàng)性的意義，對(duì)于井下信號(hào)傳輸領(lǐng)域具有指導(dǎo)作用。本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，通過(guò)雷管爆炸產(chǎn)生聲波信號(hào)，信號(hào)的產(chǎn)生時(shí)間短，單向傳輸信號(hào)，能夠即時(shí)地將井下的險(xiǎn)情傳輸?shù)降孛嫔希阌诠ぷ魅藛T采取措施進(jìn)行處理。本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，所述雷管的上端設(shè)置有密封樹脂，并通過(guò)密封樹脂密封。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，雷管被安放在一個(gè)相對(duì)密閉的空間，不會(huì)受到外界高壓的影響，同時(shí)樹脂密封又是一種軟密封，在雷管爆炸時(shí)，樹脂會(huì)破碎掉，從而將雷管爆炸時(shí)產(chǎn)生的高壓氣流釋放出去，避免了因?yàn)楸ǘ拐麄€(gè)裝置產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性損傷。本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，所述支架的上端設(shè)置有篩盤，所述篩盤與支架固定連接，且所述篩盤的上端被彈性擋圈限制。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，篩盤可以阻止雷管爆炸后產(chǎn)生的大直徑碎片進(jìn)入到鉆桿內(nèi)部而避免堵塞鉆頭水眼，同時(shí)它也為雷管爆炸后提供一個(gè)釋放能量的通道。為了防止雷管爆炸后導(dǎo)致篩盤螺紋松動(dòng)，采用彈性擋圈卡于上接頭的內(nèi)壁上，將篩盤限制住，避免篩盤松動(dòng)。本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，所述支架的下端卡在殼體下部的環(huán)形槽內(nèi)，所述支架的上端被彈簧擋圈卡住。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，使得支架與殼體之間的連接牢固，且形成的密封空腔能夠有效地避免外界的高壓流體侵入，而彈性擋圈是防止支架松動(dòng)的二次保險(xiǎn)，能保證其壽命長(zhǎng)久。本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，所述支架在密封腔內(nèi)設(shè)置有上環(huán)形安裝槽和下環(huán)形安裝槽，所述電池組安裝于上環(huán)形安裝槽內(nèi)，所述控制芯片安裝于下環(huán)形安裝槽內(nèi)，所述電池組和控制芯片同支架之間通過(guò)減震彈簧連接。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，在鉆進(jìn)的過(guò)程中，鉆桿會(huì)受到震動(dòng)，而在雷管爆炸時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)，因此在電池組和控制芯片與支架之間通過(guò)減震彈簧連接，使其具有緩沖減震的功能，能夠有效的減緩因鉆柱震動(dòng)以及雷管爆炸時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)烈震動(dòng)，從而保證電池組和控制芯片的使用壽命。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是1. 本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，較傳統(tǒng)的通過(guò)監(jiān)測(cè)井口返出液面判斷井底井涌溢流更快更準(zhǔn)確；較PWD系統(tǒng)監(jiān)測(cè)環(huán)空壓力更廉價(jià)，且信號(hào)的傳播更穩(wěn)定、更快捷；2. 本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，采用的是單向通信，信號(hào)的發(fā)送與接收均為單一部件，而且信號(hào)簡(jiǎn)單，被其他信號(hào)干擾的幾率降低，可靠性高；3. 本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，突破了本技術(shù)領(lǐng)域人員的思想局限，將雷管爆炸產(chǎn)生聲波信號(hào)，巧妙地運(yùn)用到了井下防噴系統(tǒng)的信號(hào)傳輸上，具有開創(chuàng)性的意義，對(duì)于井下信號(hào)傳輸領(lǐng)域具有指導(dǎo)作用。

本實(shí)用新型將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中圖1是本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中的A-A剖視圖；圖3是圖1中的B-B剖視圖；圖4是圖1中的篩盤的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記1-上接頭、2a_第一彈性擋圈、2b_第二彈性擋圈、3-篩盤、4-密封樹脂、5-雷管、6-支架、7-殼體、8-電池組、9-減震彈簧、10-控制芯片、11-壓力傳感器、12-密封圈、13-下接頭。
具體實(shí)施方式
本說(shuō)明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，包括上接頭1、殼體7和下接頭13，所述上接頭1固定連接于殼體7的上端，下接頭13固定連接于殼體7的下端，所述上接頭1與殼體7之間，所述下接頭13與殼體之間均通過(guò)API鉆桿接頭螺紋方式固定連接，當(dāng)然也可以才用其它方式，例如螺紋與固定銷的方式連接，所述殼體7內(nèi)設(shè)置有支架6，所述支架6的下端卡在殼體7下部的環(huán)形槽內(nèi)，所述支架6的上端被彈簧擋圈卡住，并用密封件密封，使得支架6的兩端與殼體7的內(nèi)壁密封連接，在支架6 上方的殼體7內(nèi)壁上卡接有第一彈性擋圈2a，所述支架6的上端被第一彈性擋圈加限制住，且在支架6與殼體7之間形成密封腔，在該密封腔內(nèi)設(shè)置有壓力監(jiān)測(cè)裝置和電池組8， 該密封腔是為了保護(hù)壓力監(jiān)測(cè)裝置和電池組8，避免其受到井下的高壓環(huán)境的影響，且能保證其正常的運(yùn)行，能夠有效地避免外界高壓流體的侵入。在所述支架6上設(shè)置有聲波發(fā)生裝置，所述聲波發(fā)生裝置為設(shè)置于支架6內(nèi)的雷管5，所述支架6的上部設(shè)置有多個(gè)孔，可以根據(jù)實(shí)際需要而設(shè)定，多個(gè)孔均布于支架6上部，本例采用12個(gè)孔，且該孔為圓形孔，可以根據(jù)實(shí)際的需要任意選擇孔的形狀，所述雷管5為12個(gè)，且設(shè)置于該圓形孔內(nèi)，在每個(gè)圓形孔的下部均設(shè)置有兩個(gè)針腳孔，因此共計(jì)M個(gè)針腳孔，該針腳孔主要用于連接雷管的引線，每個(gè)針腳孔內(nèi)均設(shè)置有針腳，且針腳孔采用陶瓷燒結(jié)密封，雷管5的引線通過(guò)針腳連接到控制芯片10上，所述壓力監(jiān)測(cè)裝置包括控制芯片10和至少一個(gè)壓力傳感器11，所述壓力傳感器11安裝于殼體7的下部，且連接到控制芯片10上，所述控制芯片10與雷管5連接，所述支架6在密封腔內(nèi)設(shè)置有上環(huán)形安裝槽和下環(huán)形安裝槽，所述電池組8安裝于上環(huán)形安裝槽內(nèi)，所述控制芯片10安裝于下環(huán)形安裝槽內(nèi)，所述電池組8和控制芯片10同支架6之間通過(guò)減震彈簧9連接，所述雷管5、壓力傳感器11和控制芯片10均與電池組8連通，為該壓力檢測(cè)與信號(hào)發(fā)送提供電源。在所述雷管5的上端設(shè)置有密封樹脂4，并通過(guò)密封樹脂4與支架6進(jìn)行密封，當(dāng)雷管5爆炸時(shí)，密封樹脂4能夠被沖開，所述支架6的上端， 即密封樹脂4的上方設(shè)置有篩盤3，所述篩盤3與支架6固定連接，且所述篩盤3的上端被第二彈性擋圈2b限制，避免篩盤3松動(dòng)，所述控制芯片10，將壓力傳感器11所感應(yīng)的壓力值進(jìn)行判斷，若該壓力值為異常值，則控制聲波發(fā)生裝置發(fā)出聲波信號(hào)；否則，不作處理。本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，較傳統(tǒng)的通過(guò)觀看井口返出液面判斷井底井涌溢流更快更準(zhǔn)確；較PWD系統(tǒng)監(jiān)測(cè)環(huán)空壓力更廉價(jià)，且信號(hào)的傳播更穩(wěn)定、更快捷；整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，采用的是單向通信，信號(hào)的發(fā)送與接收均為單一部件，而且信號(hào)簡(jiǎn)單，被其他信號(hào)干擾的幾率降低，可靠性高；雷管爆炸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)，且為了保證雷管爆炸時(shí)，僅僅產(chǎn)生所需的聲波，而不導(dǎo)致裝置結(jié)構(gòu)性的損傷，且同時(shí)為了避免雷管的爆炸影響到控制芯片、電池組等，又為了避免雷管與鉆井液接觸而失效，因此在雷管的上端設(shè)置有密封樹脂，并通過(guò)密封樹脂密封，保證了雷管的密閉性能，不受鉆井液的影響， 當(dāng)雷管爆炸時(shí)，能夠?qū)⒚芊鈽渲瑳_開，而不會(huì)影響到密閉空間內(nèi)的控制芯片和電池組，從而保證了使用的安全，因此本實(shí)用新型的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，突破了本技術(shù)領(lǐng)域人員的思想局限，將雷管爆炸產(chǎn)生聲波信號(hào)，巧妙地運(yùn)用到了井下防噴系統(tǒng)的信號(hào)傳輸上，具有開創(chuàng)性的意義，對(duì)于井下信號(hào)傳輸領(lǐng)域具有指導(dǎo)作用。本實(shí)用新型的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置的操作方法，壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置在常壓時(shí)候不做任何的反應(yīng)，只有當(dāng)連接到鉆柱上時(shí)候才接通檢測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)行壓力的實(shí)時(shí)檢測(cè)，并與內(nèi)在的壓力檢測(cè)程序進(jìn)行匹配；壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置裝到鉆柱上，且隨鉆下井，當(dāng)壓力傳感器11檢測(cè)到井下壓力值變化時(shí)，將該壓力值發(fā)送至控制芯片10，控制芯片10將該壓力值與設(shè)定程序進(jìn)行對(duì)比分析1)壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，在隨鉆柱一起下鉆的過(guò)程中檢測(cè)到的壓力值變化， 若該壓力值的增長(zhǎng)速率與下鉆的速度及泥漿的比重存在幾何關(guān)系，則控制芯片10不作處理；反之，則進(jìn)行步驟5)的操作；2)在鉆進(jìn)過(guò)程中，若壓力傳感器11所檢測(cè)的壓力值是逐漸增大的，且其增大的速率與機(jī)械鉆速成線性關(guān)系，則控制芯片10不作處理；反之，則進(jìn)行步驟5)的操作；3)在鉆進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)需要進(jìn)行劃眼操作時(shí)候，壓力傳感器11所檢測(cè)的壓力值為時(shí)而逐漸增大，時(shí)而逐漸減小，則控制芯片10不作處理；反之，則進(jìn)行步驟5)的操作；4)當(dāng)遇到井漏時(shí)候，壓力傳感器11所檢測(cè)的壓力值是逐漸減小的，則控制芯片10 不作處理；反之，則進(jìn)行步驟5)的操作；5)若檢測(cè)到的壓力值變化均不屬于上述的情況，或者遇到井噴時(shí)，壓力傳感器11 所檢測(cè)的壓力值是逐漸增大的，且其壓力值增大的幅度和速率同上述情況的壓力值變化不一致，則控制芯片10控制任一雷管5爆炸發(fā)出聲波信號(hào)，間隔一定時(shí)間再次控制一雷管5 爆炸發(fā)出聲波信號(hào)。通過(guò)對(duì)兩次或者三次的雷管爆炸之間的間隙進(jìn)行有效地控制，可以控制該時(shí)間在很小的范圍內(nèi)，如0. 01秒或者更短的時(shí)間范圍內(nèi)，能夠有效地防止被周圍環(huán)境的干擾信號(hào)的影響，保證該信號(hào)的正確無(wú)誤的接受，為后續(xù)的防噴操作提供寶貴的時(shí)間。本實(shí)用新型的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置的操作方法，無(wú)需人工操作即能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)井下壓力值的判斷，并自動(dòng)發(fā)出聲波信號(hào)，智能化程度高，可靠性高。本實(shí)用新型并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本實(shí)用新型擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組
權(quán)利要求1.井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，其特征在于它包括上接頭(1)、殼體 (7)和下接頭(13)，所述上接頭(1)固定連接于殼體(7)的上端，下接頭(13)固定連接于殼體(7)的下端，所述殼體(7)內(nèi)設(shè)置有支架(6)，所述支架(6)的兩端與殼體(7)的內(nèi)壁密封連接，且在支架(6)與殼體(7)之間形成密封腔，在該密封腔內(nèi)設(shè)置有壓力監(jiān)測(cè)裝置和電池組(8)，所述支架(6)上設(shè)置有聲波發(fā)生裝置，所述壓力監(jiān)測(cè)裝置連接到聲波發(fā)生裝置上， 所述壓力監(jiān)測(cè)裝置與聲波發(fā)生裝置均與電池組(8)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，其特征在于所述壓力監(jiān)測(cè)裝置包括控制芯片(10)和至少一個(gè)壓力傳感器(11)，所述壓力傳感器(11)安裝于殼體(7)的下部，且連接到控制芯片(10)上，所述控制芯片(10)與聲波發(fā)生裝置連接，所述壓力傳感器(11)和控制芯片(10)均與電池組(8)連通。
3.如權(quán)利要求2所述的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，其特征在于所述控制芯片(10)，將壓力傳感器(11)所感應(yīng)的壓力值進(jìn)行判斷，若該壓力值為異常值，則控制聲波發(fā)生裝置發(fā)出聲波信號(hào)；否則，不作處理。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，其特征在于所述聲波發(fā)生裝置為設(shè)置于支架(6)內(nèi)的雷管(5)，所述支架(6)的上部設(shè)置有多個(gè)孔， 所述雷管(5)設(shè)置于孔內(nèi)，每個(gè)孔的下方設(shè)置有兩個(gè)針腳孔，每個(gè)針腳孔內(nèi)均設(shè)置有針腳， 且針腳孔采用陶瓷燒結(jié)密封，雷管(5)的引線通過(guò)針腳連接到控制芯片(10)上。
5.如權(quán)利要求4所述的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，其特征在于所述雷管(5 )的上端設(shè)置有密封樹脂(4 )，并通過(guò)密封樹脂(4 )密封。
6.如權(quán)利要求5所述的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，其特征在于所述支架(6)的上端設(shè)置有篩盤(3)，所述篩盤(3)與支架(6)固定連接，且所述篩盤(3)的上端被彈性擋圈限制。
7.如權(quán)利要求1或2或3或5或6所述的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置， 其特征在于所述支架(6)的下端卡在殼體(7)下部的環(huán)形槽內(nèi)，所述支架(6)的上端被彈簧擋圈卡住。
8.如權(quán)利要求2或3或5或6所述的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，其特征在于所述支架(6)在密封腔內(nèi)設(shè)置有上環(huán)形安裝槽和下環(huán)形安裝槽，所述電池組(8)安裝于上環(huán)形安裝槽內(nèi)，所述控制芯片(10)安裝于下環(huán)形安裝槽內(nèi)，所述電池組(8)和控制芯片(10)同支架(6)之間通過(guò)減震彈簧(9)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，屬于油氣田鉆井過(guò)程中的壓力監(jiān)測(cè)與聲波信號(hào)傳輸技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型的井下防噴系統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，包括上接頭、殼體和下接頭，上接頭固定連接于殼體的上端，下接頭固定連接于殼體的下端，殼體內(nèi)設(shè)置有支架，所述支架的兩端與殼體的內(nèi)壁密封連接，在支架與殼體之間形成密封腔，在該密封腔內(nèi)設(shè)置有壓力監(jiān)測(cè)裝置和電池組，支架上設(shè)置有聲波發(fā)生裝置，所述壓力監(jiān)測(cè)裝置連接到聲波發(fā)生裝置上，壓力監(jiān)測(cè)裝置與聲波發(fā)生裝置均與電池組連通。本實(shí)用新型的壓力監(jiān)測(cè)與聲波發(fā)生裝置，壓力檢測(cè)速度快，信號(hào)傳播速度快，信號(hào)干擾幾率小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可靠性高，成本低廉。
文檔編號(hào)E21B47/16GK202090910SQ201120172129
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者劉清友, 黎偉 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)