[發明專利]自動化鉆井咨詢和控制系統

在審

• 申請號: 202080037862.5
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN113853474A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 穆罕默德·穆里夫·阿勒-魯巴爾;阿卜杜拉·薩利赫·侯賽因·阿勒-亞米;塞勒姆·H·阿爾加爾比;阿圖羅·馬加納·莫拉
• 申請（專利權）人: 沙特阿拉伯石油公司
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫尚白

1.一種計算機實現的方法，包括：

從鉆井系統的一個或多個傳感器實時地獲得鉆取井眼的鉆井操作的實時鉆井數據；

使用所述鉆井數據計算鉆井液的挾帶能力指數CCI和所述井眼的環空中的巖屑濃度CCA；

確定所述CCI和所述CCA中的至少一個在相應的范圍之外；

確定用于將所述CCI和所述CCA中的所述至少一個調整到所述相應的范圍內的校正動作；以及

執行所述校正動作。

2.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，其中，執行所述校正動作包括：

控制所述鉆井系統以調整一個或多個鉆井參數，所述一個或多個鉆井參數影響所述CCI和所述CCA中的所述至少一個。

3.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，其中，執行所述校正動作包括：

經由圖形用戶界面GUI顯示用于執行對所述CCI和所述CCA中的所述至少一個進行調整的一個或多個動作的鉆井指令。

4.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，其中，所述井眼是豎直的，并且其中，使用以下公式計算所述CCI：

θ₃₀₀＝PV+YP，

θ₆₀₀＝2PV+YP，

以及

其中，HoleSize是所述井眼的直徑，density是所述鉆井液的密度，K是所述鉆井液的稠度指數，θ₃₀₀是在300轉每分鐘RPM下的鉆井液粘度讀數，θ₆₀₀是在600RPM下的鉆井液粘度讀數，PV是所述鉆井液的塑性粘度，YP是所述鉆井液的屈服點，OD_pipe是所述鉆井系統的鉆桿的直徑，以及V_ann是所述鉆井液的環空速度。

5.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，其中，所述井眼是水平的，并且其中，使用以下公式計算所述CCI：

以及

其中，HoleSize是所述井眼的直徑，GPM是所述鉆井液的流量，density是所述鉆井液的密度，K是所述鉆井液的稠度指數，θ₃₀₀是在300轉每分鐘RPM下的鉆井液粘度讀數，θ₆₀₀是在600RPM下的鉆井液粘度讀數，PV是所述鉆井液的塑性粘度，YP是所述鉆井液的屈服點，OD_pipe是所述鉆井系統的鉆桿的直徑，V_ann是所述鉆井液的環空速度，TI是所述鉆井液的輸送指數，RF是流變因子，以及A_a是環空面積。

6.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，其中，使用以下公式計算所述CCA：

其中，HoleSize是所述井眼的直徑，ROP是所述鉆井系統的鉆具的鉆進速度，GPM是所述鉆井液的流量，以及TR是所述鉆井液的輸送率。

7.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，其中，確定用于將所述CCI和所述CCA中的所述至少一個調整到所述相應的范圍內的校正動作包括：

確定所述CCI大于第一預定值；

確定所述鉆井液的屈服點YP與所述鉆井液的塑性粘度PV的比率是否大于或等于第二預定值；

如果所述比率大于或等于所述第二預定值：

確定所述校正動作將使所述比率增大到大于所述第二預定值；以及

如果所述比率小于所述第二預定值：

確定所述鉆井液的流量小于預定最優流量；以及

確定所述校正動作將使所述鉆井液的流量增大到大于或等于所述預定最優流量。