[發明專利]地層水污染率井下實時監測方法與裝置

有效

• 申請號: 202010581106.0
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111810115B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 楊玉卿;支宏旭;高永德;魯法偉;劉海波;張國強;張偉;左有祥;褚曉冬;蘭萌
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油田服務股份有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B49/08;G06Q50/02
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 劉凱強;張奎燕

1.地層水污染率井下實時監測方法，當要求地層水污染率的誤差在10％-30％時，所述方法包括：

1)在水基泥漿存在的條件下，使取樣裝置進入井下目標地層；

2)通過取樣探針將地層流體抽入所述取樣裝置內，并使所述地層流體通過所述取樣裝置中設置的電導率測量裝置，所述取樣裝置測量得到的地層流體泵抽體積為V；測量得到的地層流體的電導率為C；測量完成后將所述地層流體從所述取樣裝置的出口排出；

3)測量所述水基泥漿的電導率C_sjnj，并將步驟2)中得到的所述V和所述C帶入式(1)得到地層水的電導率C_dcs；

式(1)中，C為所述地層流體的電導率，單位為S/m；C_dcs為所述地層水的電導率，單位為S/m；參數n和m取-1≤n＜m≤4的整數，α_i單位為S/m⁴，α_i的取值通過最小二乘法根據實際抽吸過程實時測量到的電導率C以及對應的地層流體泵抽體積V進行擬合、調試獲取得到；地層流體泵抽體積V的單位為m³；

4)人為設定地層水污染率k’的值，所述k’的取值范圍是0％-70％，

將所述k’、步驟3)中得到的所述C_dcs和所述C_sjnj帶入式(2)，計算當污染率為k’時的地層流體的電導率C′，并將所述C′帶入式(1)中，結合步驟3)中得到的所述C_dcs、步驟3)計算所述C_dcs時的參數n、m以及α_i，得到理想的地層流體泵抽體積V′；

式(2)中，k為實際污染率；C為地層流體電導率，單位為S/m；C_dcs為地層水電導率，單位為S/m；C_sjnj為水基泥漿的電導率，單位為S/m；

按照步驟2)的操作方式測量抽取V′時的地層流體電導率C″，并使用所述V′作為輸入神經元，所述C″作為輸出神經元構建第二神經網絡模型；構建完成后，預測特定地層流體泵抽體積時的地層流體電導率，即為地層水電導率C_dcs′；

5)將步驟4)中得到的C″，C_dcs′和步驟3)中得到的C_sjnj帶入式(2)，即可得到實際的地層水污染率。

2.根據權利要求1所述的地層水污染率井下實時監測方法，其中，

步驟4)中所述地層水電導率C_dcs′的獲取方法包括：

構建所述第二神經網絡模型：所述第二神經網絡模型為輸入1個神經元、10個隱藏神經元，輸出1個神經元的BP神經網絡模型，激活函數使用sigmoid函數，所述輸入神經元為V′，所述輸出神經元為C″；帶入步驟4)測量得到的V′和C″進行訓練，訓練完成后得到所述第二神經網絡模型，設置輸入神經元抽取特定地層流體泵抽體積時對應的輸出神經元地層流體電導率即為地層水電導率C_dcs′。

3.根據權利要求2所述的地層水污染率井下實時監測方法，其中，所述特定地層流體泵抽體積為6500-10000立方厘米。

4.根據權利要求1所述的地層水污染率井下實時監測方法，其中，步驟2)中所述取樣裝置的取樣探針座封于井壁上。

5.根據權利要求4所述的地層水污染率井下實時監測方法，其中，步驟3)中所述水基泥漿的電導率C_sjnj在地面測量得到。