[發明專利]基于神經網絡融合技術的鉆井井漏類型診斷方法

有效

• 申請號: 201410268625.6
• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN104121014B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 李建;劉麗艷;李嘉迪;王兵;肖斌;蔡汶君;梁大川
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B47/10
• 分類號: E21B47/10
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙)51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發明涉及一種基于神經網絡融合技術的鉆井井漏類型診斷方法。

背景技術

鉆井工程是石油天然氣勘探開發的首要技術。在鉆井作業過程中，井下復雜情況和鉆井事故一直威脅著鉆井的整個過程，不僅對建井質量和鉆速產生嚴重影響，而且也大大降低了勘探效率。隨著鉆井工藝技術突飛猛進的發展，當前石油行業努力追求的目標著重在于降低鉆井事故的發生率與鉆井成本，提高鉆井質量和效率。

目前在鉆井作業時，事故診斷和識別異常情況主要憑借現場操作者和工程技術人員的肉眼觀察，再結合以往經驗與鉆井參數對異常情況進行判斷。這需要高度的責任心和工作人員較高的專業知識水平與實際經驗，但目前難以達到此要求。

井漏是鉆井作業過程中常見的井內復雜情況，漏失嚴重甚至可能會導致井噴。近年來，隨著勘探開發不斷向西部地區發展，而西部地區的地質構造大多數屬于高陡復雜構造，因此，井漏的發生更加頻繁，治漏難度更大。近幾年的統計數據顯示：幾乎每鉆一口井都會出現不同性質、不同程度的井漏。盡管近年來處理鉆井事故與復雜情況的工藝技術有一定的進步，但隨著地質復雜程度的加深，相應的難度也在增大。同時又面臨著許多新問題，如儲層為碳酸巖的地層，在鉆井過程中不可避免地會出現長段地層的井漏。又如在壓力敏感帶地層，常常會出現誘導性漏失，井漏問題非常突出。

國內外，有關井漏的技術分析與治理研究在許多方面都取得了很多有效成果，比如開發了大量的堵漏材料，形成了一套較成熟的封堵技術等。尤其在“七·五”以來，在井漏的處理和研究方面，川慶鉆探工程有限公司(原四川石油管理局)取得了顯著成績，如制定出了堵漏的“十項技藝”和“十項方法”，在處理一般性井漏問題上形成了一套比較成熟的處理技術等。但在處理一些地質構造較復雜的井漏方面，目前尚無有效的措施與途徑，井漏問題仍然十分突出。

井漏處理的關鍵是確定漏層位置，因此，正確判斷漏層位置是處理井漏問題首先遇到的一個技術難題。國外多選用儀器測試法判斷漏層位置，但該方法確定漏層位置需要專業隊伍且花費大，而國內目前尚未開發出較成熟的漏層位置測試儀器，通常是靠經驗來判斷漏層位置，或是采用試堵漏的方法來確定漏層位置，準確性較差，且降低了堵漏的成功率。目前，常見的漏層位置判斷法有以下8種：

(1)觀察法

主要通過觀察鉆進情況，觀測巖芯、巖屑情況以及觀測鉆井液變化情況進行漏層位置的判斷。

(2)動液壓法

在正循環過程中測出鉆井液流出井口的流量和相應的漏失量，再進行反循環洗井。在該過程中不斷變化注入量，待補全正循環過程中的漏失量時，測出從井口流出的流量，再根據一定的公式便可計算出漏層深度。

(3)井溫測量法

此方法主要利用井內鉆井液受地層溫度的作用形成井溫梯度的原理，進行漏層位置的判斷。當鉆遇漏失地層，井內上方出現帶有溫度的鉆井液漏入地層，而使得井內下方鉆井液的溫度較高。

(4)傳感器測量法

該傳感器含有一個中空的金屬圓筒，在筒的一邊帶有一個氯丁橡膠薄膜的窗孔，在這層薄膜上附有一個電極，當膜的兩邊壓力改變，電路中的電位隨之發生變化，從中測出鉆井液的流量。如果儀器位于漏層位置上方，地面讀值無異常，如果儀器處于漏層處，則液體不通過儀器，無信號顯示。在井內慢慢移動該儀器，待信號顯示全流量降為零流量截止，便可判斷該處為漏失點。

(5)轉子流量計法

該方法主要是利用在漏層位置處漏失的鉆井液會使轉子轉速加快以及增大通過流量計的流量的原理，對漏層位置做出較精確的判斷。

(6)熱電阻法

用以探測漏層位置的普通電阻測量儀器，由電子儀、儲液罐、兩個電極和定心彈簧組成。儀器下部裝有記錄式電阻溫度計。

(7)放射性示蹤劑測量法

該方法的原理是在鉆井液中加入示蹤劑，并根據該劑片測出鉆井液循環一周的時間。利用示蹤劑測得井漏發生前后的鉆井液循環一周的時間，其差便是因漏失推遲返出井口的時間，再根據這個時間差以及鉆井液的進出口量求出漏層位置。

(8)環空摩阻法

在鉆井過程中，若發生有進有出的漏失，則泵入井內的一部分鉆井液會漏入地層，另一部分將環空返回地面，從而減小漏層以上的環空摩阻，立管壓力也相應改變。當井漏發生以后，測出鉆井液循環系統中的進入和返出流量以及立管壓力的變化值，并按環空摩阻公式便可計算出漏層深度。

以上8種判斷漏層位置的方法局限性很大，并且不能及時診斷出井漏發生的類型以及嚴重程度。