[实用新型]一种安全钻井井下参数测量工具

说明书

本实用新型公开了一种安全钻井井下参数测量工具，其环空压力测量组件中采用压力传感器和油囊并列结构，与钻井液直接接触，通过油囊调节压力传感器的零点范围；环空压力测量短节与钻铤短节采用环状异形连接件，其连接属于全接触刚性连接，环状异形连接件两侧带有圆环线接触密封圈，能有效阻止钻井液侵蚀，同时受力均匀保证内部压力传感器的正常工作。上述工具可直接采集井下环空压力值，持续测量和记录井下压力变化情况，通过分析环空压力数据，能有效了解各个环节对井底压力的影响，有效预防井下事故的发生。其结构设计合理，安装方便，使用简单，适合现场推广应用。

技术领域

本实用新型涉及石油钻井技术领域，特别涉及井下环空压力的测量，是一种自动采集并能快速处理数据的安全钻井井下参数测量工具。

背景技术

随着石油勘探开发的不断深入，地层结构越来越复杂，大位移井、长水平段水平井等特殊工艺井越来越多，这些井的钻井安全面临很大的挑战。若环空液柱压力不能平衡地层压力，就可能导致井漏、井下流体渗入、井眼坍塌等井下复杂，严重时会导致井控失控；若由于钻井液携岩不畅或者岩屑沉积形成岩屑床导致井眼不清洁，就可能导致钻进时严重托压，起下钻遇阻甚至卡钻。

环空压力的测量有助于将当量循环密度保持在钻井液安全密度窗口内，减少和消除井下复杂情况，缩短钻井时间；同时可以得出钻井液的水力学和流变性信息，优化钻井过程，减少岩屑床的形成。因而在钻井过程中，环空压力的测量对保持井下压力平衡、预测井眼清洁状况极为重要。环空压力的测量能够实现对井下压力持续监控，为今后井底压力的自适应精细控制提供了真实数据基础和科学的依据。

目前井下环空压力数据通过地层压力梯度及泥浆比重等参数理论计算得到，但由于井下压力成因的复杂性造成数据的准确性差，很难精确地反映真实压力情况，基本丧失了实用性。因而迫切需要一种安装在底部钻具上尤其是近钻头位置能够直接测量井下环空压力参数的测量工具。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种安全钻井井下参数测量工具，该工具可根据需要接在钻具组合的任意位置，能够实现对井下环空压力的自动采集、存储及地面读取分析，从而为调整钻井液参数、实现安全钻井提供保障。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种安全钻井井下参数测量工具，包括钻铤短节和设置在其中的环空压力测量短节；

所述环空压力测量短节包括环状连接件和环空压力测量组件；所述环状连接件包括主管体，所述主管体开设有锁紧螺纹孔和油囊孔；所述环空压力测量组件包括油囊、压力传感器和中空的环压锁紧螺栓，所述油囊设置在所述油囊孔内，所述油囊孔通过油路与所述压力传感器连接，所述压力传感器设置于所述锁紧螺纹孔内；

所述钻铤短节开设有同所述锁紧螺纹孔配合的台阶状圆孔，通过所述环压锁紧螺栓将所述环空压力测量组件锁紧在所述钻铤短节内壁。

优选的，所述环状连接件主管体的横截面为一处管壁内凹的U形结构，所述主管体的外表面在与所述钻铤短节内壁配合的同一圆柱上，所述管壁内凹处形成所述锁紧螺纹孔。

优选的，所述环状连接件的主管体还开设有固定螺纹孔，所述钻铤短节还开设有同所述固定螺纹孔配合的台阶状圆孔，通过紧固螺栓连接。

优选的，所述环状连接件还包括设置在所述主管体两侧的密封圈。

优选的，所述环空压力测量短节还包括上封头、承压筒和下封头；

所述环状连接件还包括连接在所述主管体两侧的管状结构，分别用于同所述上封头和所述承压筒丝扣连接；所述承压筒和所述下封头丝扣连接。

优选的，所述环空压力测量短节还包括电路板骨架和电路板；

所述电路板骨架双面开槽，设置在所述承压筒内，所述电路板安装到所述电路板骨架的槽中并用硅胶灌封。