[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
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本發明公開了一種實時鉆頭優選方法及系統，優選方法包括：獲取鉆井地質參數；根據地震速度譜對待鉆井所在位置下方的地層進行分層并確定各層段的巖石可鉆性；建立鉆頭參數數據庫；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；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。本發明的有益效果是：通過地震資料中提取的地震速度譜對待鉆井進行巖石可鉆性分層，根據鄰井的聲波測井資料與工區的地震資料的結合來計算得到待鉆井各個層段的巖石可鉆性級別，再根據待鉆井各個層段的巖石可鉆性級別來指導該井的施工，從而可提高鉆頭和各個層段的匹配程度。

技術領域

本發明涉及鉆井技術領域，尤其是涉及一種實時鉆頭優選方法及系統。

背景技術

在石油鉆井工程中，鉆頭是破巖的主要工具，鉆頭和地層不匹配會造成鉆井效率低、鉆頭壽命短等問題，因此鉆頭的合理選型對提高鉆進速度、降低鉆井綜合成本具有重要作用，特別是近年來的鉆井實踐證明，鉆頭是鉆井提速最主要手段之一，也是安全鉆井減少事故復雜的重要保證。

鉆頭優選的目的是使鉆頭和地層匹配，因此，需要根據巖石可鉆性對地層分層、并對巖石可鉆性分層的各層段選用適配的鉆頭，現有技術中，通常使用聲波測井資料對地層進行巖石可鉆性分層，但是，測井須實施于鉆井后，因此，聲波測井資料所反映的巖石可鉆性分層結果僅僅針對的是已有鉆井，加之國內產油地層以陸相沉積地層為主，而陸相沉積地層在橫向上連續性差，因此，在鉆井時，并不能直接套用鄰井的巖石可鉆性分層表，從而導致現有的鉆頭優選方法僅適用于針對大區的鉆頭選型參考，不能指導具體鉆井的實時鉆進，鉆頭和各個層段的匹配程度不高。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種實時鉆頭優選方法及系統，用以解決現有的鉆頭優選方法僅適用于針對大區的鉆頭選型參考，不能指導具體鉆井的實時鉆進，鉆頭和各個層段的匹配程度不高的技術問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種實時鉆頭優選方法，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；

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。

優選地，所述實時鉆頭優選方法還包括：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。

優選地，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。

優選地，所述實時鉆頭優選方法還包括：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。

優選地，所述鉆頭參數數據庫還包括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；所述步驟S5還包括：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。