为了 加 强 钻 井过 程 中 的 安全 管 控， 特别 是 超 深 水和高温高压恶劣环境下的安全作业，石油行业正寻找各种方法，迫切需要一种能及时探测钻井作业过程中早期井的有效方法。科里奥利（Coriolis）技术能提供实时、准确及可重复的泥浆流量与密度测量，已证明能对早期侦测井控事件。该技术有助于提高钻井作业安全和钻井施工效率、减少非生产时间和尽快投入首次生产。以下重点介绍哈里伯顿应用该技术的相关情况，以便业内更好的了解该技术。
 
科里奥利测量技术
 
侦测小的流量变化对探测早期井涌和有效实施井控至关重要，实践证明，传统技术如桨式流量测量或计量罐体积预测，准确性可能严重受制于温度、密度和粘度变化的影响，这种测量方法使作业者信心降低，对预计的流量和密度偏差增加了反应时间。科里奥利技术的引入对钻井期间返出泥浆的测量非常有用，它能探测小的流量和密度变化，变化源自水侵或气侵或井漏，这预示着地层发生了变化或井存在失控风险。
 
科里奥利技术能提供更高精度的、可靠和可信的实时质量、体积和密度数据。测量传感器也能监测泥浆密度变化，连续、可靠和准确识别返出泥浆的密度偏差，这种偏差后续可能影响井控安全。实时数据被汇集到钻机的控制系统，显示带有内置报警功能的动态图形。由于该技术的传感器可以提供一个直接的质量流量测量，可测量油、水，也能测量合成基泥浆，无论泥浆伴有加重剂或化学添加剂，测量效果同样很好。
 
测量仪非机械和坚固性的设计使其特别适用于含颗粒流体的测量。传感器使用中，管体的刚性对测量的可靠性至关重要，如果管子的刚性因腐蚀、磨损或高压而使其发生变化，测量的精度可能会受到影响。由于磨损或其它有害因素的影响，一些传感器具有原位验证管子刚性的功能，在不中断测量进程的情况下检测管子可能出现的变化，从而使测量精度更有保证。 测量仪安装应用
 
该 技 术 在 钻 井 现 场 的 应 用 效果取决于合适的安装位置、传感器类型和尺寸的选择。测量仪的安装应确保管子内始终被液体充满，管子的方向应当能使岩屑从传感器中排出，促使气泡水泡快速离开测量仪，图 1 和图 2 分别给出了一个典型的常规钻井和控压钻井中测量仪的方向。为了最大限度地减小流体对测量仪管子的腐蚀和磨损，考虑到一个保守的最大 5m/sec.（15ft/sec.）的流量，测量仪的尺寸应以此来选择。然而，实际上许多作业者大都超过了上面给出的限值，使用钻机自带的测量仪核实来确定是否腐蚀已经开始。在夹杂气体的环境下，科里奥利传感器的结构设计对测量性能有很大影响，一种低频双管 U 形传感器能获得最佳的测量精度。如图 3左侧给出的外形设计，直管传感器（中左侧） 测量流量和密度误差较大，这说明为什么钻井作业中常会看到U 形传感器在使用。 现场经验
 
哈里伯顿公司广泛使用科里奥利测量仪，多用于井控和控压钻井项目中的自动化控制。图 4 展示了一个典型的用于北海海上钻井安装的测量仪，它是控压钻井系统的重要组成部分。哈里伯顿所用的测量仪通常建造在栈板上，以确保最佳的摆放和朝向，栈板设计可以降低读数的不稳定性，或因安装角度或摆放不合适而导致的不可靠数据。几种参数如驱动增益、管频率、流体密度和流量用来核实海上平台的测量仪， 这些信息可确保磨损、 堵塞、或多相流问题能被早期侦测，以赢得策划和采取正确措施的时间。毕竟气体还是要流过传感器，与向循环系统以体积计量泵入的流入信号相比较时，该测量仪能提供可靠的读数。
 
在流动走势的末端可以看到测量仪是如何受少量气体影响的，驱动增益 100% 饱和时段恰逢密度有个小的下降，这表明测量仪中有气体存在。该公司也使用科里奥利测量仪进行单独的流量检测，如安装时看到的为常规钻井安装的测量仪。对于井控应用来说，最重要的是为所钻井段安装一个合适尺寸的测量仪。同样，对于一种特定流体的测量仪，测量的准确性很大程度上取决于其内的流动参数，为了保持流体流过测量仪，充足的静水头（静液压力）也非常重要。对于控压钻井来说，北海所钻的井多数为 121 /4 ″或更小井径的井段，这样 6″或更小尺寸的科里奥利测量仪可以提供最佳的测量效果，使用较大尺寸的测量仪测量同样井径的井段会降低测量精度。
 
斯堪的纳维亚半岛近海的控压钻井常常要求在非常窄的压力窗口范围内进行钻井作业，地面回压一个小的波动就可能迅速引起不必要图 3 带有管频率的传感器外形间的相互关系图 4 用于挪威海上控压钻井自动化的科里奥利测量仪的涌入或井漏；为了快速识别井下工况的变化以及能迅速降低安全风险，采用科里奥利测量技术是非常必要的。
 
控压钻井期间当钻入新地层时，地层稳定性测试和确认真实的地层孔隙压力取决于高精度的、实时的密度和流量测量，而传统的循环罐液面指示浮标的测量方法会导致 10 分钟的延迟，到那时一个大的泥浆增量或漏失可能已经导致井控问题，会使钻井周期拖延。通过使用科里奥利技术采取的实时监测，对于密闭循环的控压钻井来说，在井控能力和钻井效率两方面都取得了显著收益。
 
目前，科里奥利流量和密度测量已成为控压钻井和常规钻井的关键组件，它能提供返出泥浆的精确测量，快速识别潜在的井控事件，使钻井作业更安全更有效。使用多变量科里奥利测量仪，即质量、体积和密度测量，也包括使用诊断参数如驱动增益，能进行有意图的测量，甚至有气体存在时也能进行精准测量。科里奥利测量仪在这方面的应用能持续为司钻和录井工提供有价值的洞察力，提高钻井效率和作业安全。