[發明專利]一種井壁穩定性鉆井優化方法、裝置及設備有效
| 申請號： | 202110493706.6 | 申請日： | 2021-05-07 |
| 公開（公告）號： | CN113221347B | 公開（公告）日： | 2022-10-21 |
| 發明（設計）人： | 宋先知;姚學喆;李根生;肖立志;田守嶒;劉偉;譚強;朱碩 | 申請（專利權）人： | 中國石油大學(北京) |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F30/17;G06F119/14 |
| 代理公司： | 北京三友知識產權代理有限公司 11127 | 代理人： | 李雅琪;周達 |
| 地址： | 102249*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 井壁 穩定性 鉆井 優化 方法 裝置 設備 | ||
1.一種井壁穩定性鉆井優化方法，其特征在于，包括：
獲取對應于目標鉆井區域的目標地震數據；
利用非線性映射關系確定所述目標地震數據對應的目標測井數據；所述非線性映射關系用于反映測井數據與地震數據之間的關系；
通過所述目標測井數據求取地層巖性、應力參數和巖石力學參數；所述地層巖性用于表示目標地層的巖石類別；所述應力參數用于表示目標地層的應力狀態；所述巖石力學參數用于表示目標地層的巖石在應力狀態下的形變特征；
利用所述地層巖性、應力參數和巖石力學參數計算地層坍塌壓力和地層破裂壓力；
根據所述地層坍塌壓力和地層破裂壓力優化鉆井施工參數和鉆井液參數。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述地層坍塌壓力和地層破裂壓力優化鉆井施工參數和鉆井液參數之前，還包括：
獲取樣本鉆井區域的樣本地震數據和樣本地層孔隙壓力數據；
利用所述樣本地震數據和樣本地層孔隙壓力數據訓練地層孔隙壓力預測模型；
通過訓練后的地層孔隙壓力預測模型預測所述目標地震數據對應的地層孔隙壓力；
相應的，所述根據所述地層坍塌壓力和地層破裂壓力優化鉆井施工參數和鉆井液參數，包括：
根據所述地層孔隙壓力、地層坍塌壓力和地層破裂壓力優化鉆井施工參數和鉆井液參數。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用非線性映射關系確定所述地震數據對應的目標測井數據之前，還包括：
獲取樣本鉆井區域的樣本地震數據和對應的樣本測井數據；
根據所述樣本地震數據和樣本測井數據構建非線性映射關系。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述測井數據求取目標地層的地層巖性、應力參數和巖石力學參數，包括：
獲取樣本測井數據和樣本地層數據；
根據所述樣本測井數據和樣本地層數據分別訓練預先構建的地層巖性預測模型、應力參數預測模型和巖石力學參數預測模型；
地層巖性根據所述測井數據，分別利用訓練后的地層巖性預測模型、應力參數預測模型和巖石力學參數預測模型求取目標地層的地層巖性、應力參數和巖石力學參數。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述應力參數包括巖石水平最大主應力、巖石水平最小主應力、孔隙壓力參數；所述利用所述地層巖性、應力參數和巖石力學參數計算地層坍塌壓力和地層破裂壓力，包括：
利用公式計算井壁坍塌壓力當量密度，式中，Pc為井壁坍塌壓力當量密度，η為非線性修正系數，σH為巖石水平最大主應力，σh為巖石水平最小主應力，C為粘聚力，K為內摩擦角參數，α為有效應力系數，Pp為孔隙壓力參數，H為垂深。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述應力參數包括巖石水平最大主應力、巖石水平最小主應力、孔隙壓力參數；所述巖石力學參數包括內摩擦角參數、巖石抗張強度；所述利用所述地層巖性、應力參數和巖石力學參數計算地層坍塌壓力和地層破裂壓力，包括：
利用公式Pf＝3σh-σH-αPp+St計算井壁破裂壓力，式中，Pf為井壁破裂壓力，σh為巖石水平最小主應力，σH為巖石水平最大主應力，α為有效應力系數，Pp為孔隙壓力參數，St為巖石抗張強度。
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