[發明專利]一種實時鉆頭優選方法及系統

有效

• 申請號: 202111102362.8
• 申請日: 2021-09-19
• 公開（公告）號: CN113790043B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 汪杰
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00;E21B45/00;E21B47/00;E21B49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種實時鉆頭優選方法，其特征在于，包括：

S1、獲取鉆井地質參數，其中，鉆井地質參數包括待鉆井的位置、待鉆井所在區域的地震資料以及待鉆井所在區域的已有鉆井的聲波測井數據及鉆井數據；

S2、根據待鉆井所在區域的地震資料提取待鉆井所在位置的地震速度譜，并根據所述地震速度譜對待鉆井所在位置下方的地層進行分層并計算各層段的層速度，再根據待鉆井所在區域的已有鉆井的聲波測井數據，獲取巖石可鉆性與層速度的關系，以確定各層段的巖石可鉆性；

S3、建立鉆頭參數數據庫，其中，鉆頭參數數據庫包括若干個鉆頭型號、各個鉆頭的編號及各個鉆頭在不同巖石可鉆性條件下的預計鉆頭剩余進尺；

S4、根據待鉆井所在區域的已有鉆井的聲波測井數據及鉆井數據，建立鉆頭型號與巖石可鉆性匹配程度數據庫；

S5、根據鉆頭型號與巖石可鉆性匹配程度以及巖石可鉆性分層結果，確定各層段使用的鉆頭的型號，根據待鉆層段的巖石可鉆性、各個鉆頭在不同巖石可鉆性條件下的預計鉆頭剩余進尺及各層段的厚度，確定各層段使用的鉆頭的編號；

S6、在鉆井過程中，實時檢測錄井巖屑的礦物組分，并根據所述錄井巖屑的礦物組分更新巖石可鉆性分層的各層段的巖石可鉆性；

S7、在鉆井過程中，實時檢測鉆頭使用狀態參數，并根據鉆頭使用狀態參數及所鉆層段的巖石可鉆性，更新鉆頭型號與巖石可鉆性匹配程度數據庫，其中，所述鉆頭使用狀態參數包括鉆頭的機械鉆速；

S8、在起鉆后，確定上一使用鉆頭的進尺及磨損程度，并根據上一使用鉆頭的進尺及磨損程度，更新各個鉆頭在不同巖石可鉆性條件下的預計鉆頭剩余進尺。

2.根據權利要求1所述的實時鉆頭優選方法，其特征在于，所述步驟S6中，根據所述錄井巖屑的石英、長石及方解石的含量，更新巖石可鉆性分層的各層段的巖石可鉆性。

3.根據權利要求1所述的實時鉆頭優選方法，其特征在于，根據待鉆層段的巖石可鉆性、各個鉆頭在不同巖石可鉆性條件下的預計鉆頭剩余進尺及各層段的厚度，確定各層段使用的鉆頭的編號的具體方法包括如下步驟：

S511、比較下一待鉆層段的厚度與各個鉆頭在該待鉆層段的預計鉆頭剩余進尺的關系；

S512、若鉆頭在該待鉆層段的預計鉆頭剩余進尺與下一待鉆層段的厚度之比小于1，則將該鉆頭標定為最低優先級；

S513、若鉆頭在該待鉆層段的預計鉆頭剩余進尺與下一待鉆層段的厚度之比介于1～1.1，則將該鉆頭標定為最高優先級；

S514、若鉆頭在該待鉆層段的預計鉆頭剩余進尺與下一待鉆層段的厚度之比大于1.1，則將該鉆頭標定為中等優先級；

S515、根據各個鉆頭的優先級，選擇優先級最高的鉆頭下鉆。

4.一種實時鉆頭優選系統，其特征在于，包括鉆井地質參數獲取模塊、巖石可鉆性分層模塊、鉆頭參數數據庫、鉆頭型號與巖石可鉆性匹配程度數據庫、鉆頭優選模塊、錄井巖屑數據獲取模塊、鉆頭使用狀態檢測模塊及鉆頭進尺及磨損檢測模塊；

所述鉆井地質參數獲取模塊用于獲取鉆井地質參數，其中，鉆井地質參數包括待鉆井的位置、待鉆井所在區域的地震資料以及待鉆井所在區域的已有鉆井的聲波測井數據及鉆井數據；

所述巖石可鉆性分層模塊用于根據待鉆井所在區域的地震資料提取待鉆井所在位置的地震層速度譜，并根據待鉆井所在區域的已有鉆井的聲波測井數據，獲取巖石可鉆性與層速度的關系，以建立待鉆井所在位置的巖石可鉆性隨深度的關系，并根據巖石可鉆性隨深度的關系對待鉆井所在位置下方的地層進行巖石可鉆性分層；

所述鉆頭參數數據庫包括若干個鉆頭型號；

所述鉆頭優選模塊用于根據鉆頭型號與巖石可鉆性匹配程度數據庫以及巖石可鉆性分層結果，確定各層段使用的鉆頭的型號；

所述錄井巖屑數據獲取模塊用于實時檢測錄井巖屑的礦物組分，并根據所述錄井巖屑的礦物組分更新巖石可鉆性分層的各層段的巖石可鉆性；

所述鉆頭使用狀態檢測模塊用于在鉆井過程中，實時檢測鉆頭使用狀態參數，并根據鉆頭使用狀態參數及所鉆層段的巖石可鉆性，更新鉆頭型號與巖石可鉆性匹配程度數據庫，其中，所述鉆頭使用狀態參數包括鉆頭的機械鉆速；

所述鉆頭進尺及磨損檢測模塊用于在起鉆后，確定上一使用鉆頭的進尺及磨損程度，并根據上一使用鉆頭的進尺及磨損程度，更新各個鉆頭在不同巖石可鉆性條件下的預計鉆頭剩余進尺。