[發明專利]一種鉆井過程仿真方法以及系統

有效

• 申請號: 201811454792.4
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN111339621B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 段繼男;楊傳書;孫旭東;李昌盛;付宣;何江;徐術國
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 張文娟;朱繪

1.一種鉆井過程仿真方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取仿真目標的起止井深范圍內的每個井深節點的輸入參數；

根據所述輸入參數進行仿真計算，獲取每個井深節點對應的仿真結果；

確定兩個相鄰井深節點間的輸入參數以及仿真結果的插值數量；

基于所述插值數量計算所述兩個相鄰井深節點間每個插值點對應的插值數據，其中，所述兩個相鄰井深節點對應的輸入參數以及仿真結果、所述兩個相鄰井深節點間所有插值點對應的插值數據滿足S型生長曲線；

基于所述插值數據進行所述兩個相鄰井深節點之間的鉆井連續仿真；

所述兩個相鄰井深節點對應的輸入參數以及仿真結果、所述兩個相鄰井深節點間的插值數據滿足S型生長曲線，其中，將一個井深節點的輸入參數以及對應的仿真結果作為一個狀態向量，所述兩個相鄰井深節點對應的兩個狀態向量分別為S型生長曲線的兩端；

根據公式

S_ij = S_i + S_diff / (1 + e^-j )

計算所述兩個相鄰井深節點間的插值數據，其中：

S_i為包含第i個井深節點的輸入參數與仿真結果的狀態向量；

S_ij為第i個井深節點到第i+1個井深節點間第j個插值點對應的插值數據；

S_diff為第i個井深節點與第i+1個井深節點的輸入參數與仿真結果的狀態向量的差值向量；

j屬于0到k-1，k為第i個井深節點與第i+1個井深節點之間的插值數量。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，確定兩個相鄰井深節點間的輸入參數以及仿真結果的插值數量，其中，根據所述仿真結果確定每個井深節點的鉆進速度，根據所述鉆進速度確定所述插值數量。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，根據所述鉆進速度確定所述插值數量，其中，基于模擬顯示的幀數，根據所述鉆進速度確定所述插值數量。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，相鄰兩個井深節點的間距為1米。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述輸入參數包括起止井深、井身結構、鉆具組合、鉆井液參數以及施工參數。

6.根據權利要求1~5中任一項所述的方法，其特征在于，所述仿真結果包括井深節點的機械鉆速、沿井深的地層壓力、井筒環空ECD以及沿井深的摩阻與扭矩。

7.一種鉆井過程仿真系統，其特征在于，執行如權利要求1-6中任一項所述的方法，所述系統包括：

輸入獲取模塊，其配置為獲取仿真目標的起止井深范圍內的每個井深節點的輸入參數；

仿真計算模塊，其配置為根據所述輸入參數進行仿真計算，獲取每個井深節點對應的仿真結果；

插值數量計算模塊，其配置為確定兩個相鄰井深節點間的輸入參數以及仿真結果的插值數量；

插值計算模塊，其配置為基于所述插值數量計算所述兩個相鄰井深節點間每個插值點對應的插值數據，其中，所述兩個相鄰井深節點對應的輸入參數以及仿真結果、所述兩個相鄰井深節點間所有插值點對應的插值數據滿足S型生長曲線；

仿真輸出模塊，其配置為基于所述插值數據進行所述兩個相鄰井深節點之間的鉆井連續仿真。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述插值計算模塊配置為將任意井深節點的輸入參數以及對應的仿真結果作為一個狀態向量，令所述兩個相鄰井深節點對應的兩個狀態向量分別為S型生長曲線的兩端。