[發明專利]一種深水鉆井溢流早期預警方法和裝置

在審

• 申請號: 202110659624.4
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113323653A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 李中;殷志明;董星亮;劉書杰;范白濤;張紅生;孫東征;羅洪斌;李夢博;肖凱文
• 申請（專利權）人: 中海油研究總院有限責任公司;中海石油（中國）有限公司
• 主分類號: E21B47/001
• 分類號: E21B47/001;E21B47/06;E21B47/07;E21B21/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 劉小娟

1.一種深水鉆井溢流早期預警方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、氣侵發生時獲取井下鉆井信息、水下鉆井信息、水面鉆井信息，判斷鉆進情況；

S2、當鉆頭在井底時，進行地層壓力反演，以進行井下氣侵量的預測；當鉆頭不在井底時，對比實鉆井底壓力和預測井底壓力，以對地層壓力進行修正，進而給出準確的地層壓力，從而判斷氣侵是否真正發生；

S3、預測氣侵強度；

S4、進行井筒內的多相流動敏感性分析模擬，以得到井底以上流量、氣體含量的預測流動特征曲線；

S5、根據對多源監測數據進行融合分析給出溢流發生概率。

2.根據權利要求1所述的深水鉆井溢流早期預警方法，其特征在于，在步驟S4后，還包括：

S41、對比流量采集參數變化曲線與敏感性分析曲線的匹配度；

S42、將氣體含氣率預測曲線與氣體含氣率采集參數變化曲線對比。

3.根據權利要求1或2所述的深水鉆井溢流早期預警方法，其特征在于，所述方法還包括：

S0、基于流動模擬的地層侵入流體追蹤算法：建立地層氣體侵入的超臨界流體井筒多相流模型，進行模擬運算，以求得侵入流體在井筒中的運移位置走勢。

4.根據權利要求3所述的深水鉆井溢流早期預警方法，其特征在于，所述方法還包括：

S01、將水下監測裝置布置在地層侵入流體泡點壓力之上，以對“水上、水下、井下”三位一體的多傳感器沿井筒精準布置位置進行優化。

5.根據權利要求1或2或4所述的深水鉆井溢流早期預警方法，其特征在于，步驟S1中，所述井下鉆井信息的獲取包括：隨鉆井底壓力監測裝置、隨鉆井底溫度、隨鉆聲波、隨鉆伽馬測井數據監測的井下監測。

6.根據權利要求1或2或4所述的深水鉆井溢流早期預警方法，其特征在于，步驟S1中，所述水下鉆井信息的獲取包括：隔水管內氣體含量監測、隔水管內鉆井液流量監測。

7.根據權利要求1或2或4所述的深水鉆井溢流早期預警方法，其特征在于，步驟S1中，所述水上鉆井信息的獲取包括：隔水管出口鉆井液流量監測裝置、隔水管出口液面高度監測。

8.根據權利要求1或2或4所述的深水鉆井溢流早期預警方法，其特征在于，步驟S2中，當鉆頭在井底時，還包括：根據氣侵發生初期實測井底壓力和預測井底壓力差別，以進行地層壓力反演。

9.根據權利要求1或2或4所述的深水鉆井溢流早期預警方法，其特征在于，步驟S2中，當鉆頭不在井底下時，利用深水隔水管泥線位置處及海面鉆井液排量采集的數據波動和侵入流體在井筒中的運移位置模擬計算，以實時地對地層壓力進行預測；

優選地，步驟S2中，當鉆頭不在井底下時，還包括：

利用該預測的地層壓力，以預測出侵入井筒的氣侵量大小；

基于井筒多相流動原理，利用氣體在井筒環空中運移速度模擬模型，預測氣體到達隔水管的時間及隔水管處的含氣率大小；

利用隔水管氣體含量傳感器監測數據與隔水管氣體含量預測數據以對地層壓力進行修正；

優選地，步驟S5中，又包括：

梳理和清理數據；

數據轉換和建立結構；

數據組合及模型選取；

建立分析數據集，并將其帶入模型計算，給出預測概率。

10.一種深水鉆井溢流早期預警裝置，其特征在于，所述裝置執行權利要求1至9任一項所述的方法，所述裝置包括：

井下監測裝置，用于鉆進期間井下的溢流監測；

水下監測裝置，用于水下隔水管段溢流監測；

水上監測裝置，用于海面循環系統出口溢流監測；

基于多源監測數據融合分析的井噴智能預警軟件系統，用于模擬侵入流體在井筒中的運移位置趨勢，及根據所述井下監測裝置、水下監測裝置及水上監測裝置監測的數據進行融合分析以給出溢流發生概率。