[發(fā)明專利]一種鉆井過程中實(shí)時(shí)識別巖性的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010835104.X
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN114077861A
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張洪寶;楊順輝;趙向陽;金鑫;李夢剛;侯緒田;廖璐璐;張華衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）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(shù)研究院
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06F17/18;G06N20/00;E21B49/00
• 代理公司: 北京知舟專利事務(wù)所(普通合伙) 11550
• 代理人: 郭韞

1.一種鉆井過程中實(shí)時(shí)識別巖性的方法，其特征在于：所述方法包括：

(1)收集鄰井?dāng)?shù)據(jù)；

(2)構(gòu)建特征集和標(biāo)簽集：利用鄰井?dāng)?shù)據(jù)構(gòu)建特征集和標(biāo)簽集；

(3)訓(xùn)練巖性識別基礎(chǔ)模型：利用特征集和標(biāo)簽集訓(xùn)練巖性識別基礎(chǔ)模型；

(4)實(shí)時(shí)校正巖性識別基礎(chǔ)模型；

(5)巖性實(shí)時(shí)識別：利用校正后的巖性識別基礎(chǔ)模型進(jìn)行巖性實(shí)時(shí)識別，得到巖性的類別。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井過程中實(shí)時(shí)識別巖性的方法，其特征在于：所述步驟(1)的操作包括：

收集待鉆井的鄰井的時(shí)間序列錄井資料和鉆井資料，包括：垂深、斜深、排量、鉆壓、轉(zhuǎn)速、大鉤載荷、入口流量、鉆井液密度、機(jī)械鉆速、轉(zhuǎn)盤扭矩、鉆頭尺寸和鉆頭型號。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆井過程中實(shí)時(shí)識別巖性的方法，其特征在于：所述步驟(2)的操作包括：

(21)根據(jù)錄井資料中的斜深、排量、轉(zhuǎn)速和鉆壓，篩選屬于鉆進(jìn)工況的數(shù)據(jù)；

(22)根據(jù)轉(zhuǎn)盤扭矩計(jì)算扭矩變異系數(shù)，并增加扭矩變異系數(shù)特征項(xiàng)后構(gòu)成原特征集；

(23)對原特征集進(jìn)行處理，構(gòu)建新特征集和標(biāo)簽集；

(24)將所有鄰井的新特征集和標(biāo)簽集分別拼接成特征集和標(biāo)簽集；

(25)將特征集中的鉆頭型號的數(shù)據(jù)和標(biāo)簽集中的巖性的數(shù)據(jù)均轉(zhuǎn)換成數(shù)字，得到最終的特征集和最終的標(biāo)簽集。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆井過程中實(shí)時(shí)識別巖性的方法，其特征在于：所述步驟(21)的操作包括：

從錄井資料中篩選出滿足下列條件的錄井資料；

Q_i1L/s且MD_iMD_i-1且RPM_i1rpm且WOB_i1kN

其中，Q_i為某點(diǎn)對應(yīng)的排量；MD_i為某點(diǎn)對應(yīng)的斜深；MD_i-1為某點(diǎn)的上一個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的斜深；RPM_i為某點(diǎn)對應(yīng)的轉(zhuǎn)速；WOB_i為某點(diǎn)對應(yīng)的鉆壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆井過程中實(shí)時(shí)識別巖性的方法，其特征在于：所述步驟(22)的操作包括：

設(shè)定斜深的步長W，以W為滑動(dòng)窗口，利用下式計(jì)算每個(gè)井的每個(gè)井段內(nèi)的扭矩變異系數(shù)：

每個(gè)井段的長度是W米；

式中，V_T為轉(zhuǎn)盤扭矩在該井段內(nèi)的扭矩變異系數(shù)；σ_T為轉(zhuǎn)盤扭矩在該井段內(nèi)的均方根，單位為kN.m；為轉(zhuǎn)盤扭矩在該井段內(nèi)的平均值，單位為kN.m；

然后將計(jì)算得到的扭矩變異系數(shù)賦值給該井段內(nèi)的每個(gè)點(diǎn)；

最后在每個(gè)井的特征集中增加一列特征項(xiàng)構(gòu)成原特征集，該特征項(xiàng)的值是該井的各個(gè)點(diǎn)的扭矩變異系數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆井過程中實(shí)時(shí)識別巖性的方法，其特征在于：所述步驟(23)的操作包括：

將斜深以S為步長重新插值為等差序列；

以S為窗口，在每個(gè)窗口內(nèi)對原特征集中的每個(gè)特征項(xiàng)的值取平均得到每個(gè)特征項(xiàng)的平均值，并將該平均值作為該窗口內(nèi)的該特征項(xiàng)的值，填充到特征集中形成新特征集；

將巖性作為標(biāo)簽集。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆井過程中實(shí)時(shí)識別巖性的方法，其特征在于：所述步驟(24)的操作包括：

將所有鄰井的新特征集和標(biāo)簽集，按照斜深打亂順序；

將打亂順序后的所有鄰井的特征集拼接成特征集，將打亂順序后的所有鄰井的標(biāo)簽集拼接成標(biāo)簽集。