[發(fā)明專利]基于摩阻系數(shù)進行鉆井作業(yè)監(jiān)測的方法、裝置及設備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111523964.0
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN114254499A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設計）人: 黃文君;趙軍;高德利
• 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;G06F17/18;E21B47/00;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司 11127
• 代理人: 謝層層;徐煥

1.一種基于摩阻系數(shù)進行鉆井作業(yè)監(jiān)測的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于摩阻系數(shù)計算出不同井深處的大鉤載荷和轉盤扭矩；

根據(jù)各個數(shù)據(jù)點距離井眼底部的距離，計算各個數(shù)據(jù)點的摩阻系數(shù)權重值；

基于各個數(shù)據(jù)點對應的摩阻系數(shù)權重值計算不同井深處大鉤載荷或轉盤扭矩的計算誤差的加權平均值，將所述加權平均值作為目標函數(shù)；

對所述目標函數(shù)進行求解，獲得所述目標函數(shù)取最小值時的目標摩阻系數(shù)；

基于所述目標摩阻系數(shù)對鉆井作業(yè)過程中的井眼條件、作業(yè)條件進行監(jiān)測。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)各個數(shù)據(jù)點距離井眼底部的距離，計算各個數(shù)據(jù)點的摩阻系數(shù)權重值，包括采用下述公式計算所述摩阻系數(shù)權重值：

其中，ρ_i表示第i個數(shù)據(jù)點的摩阻系數(shù)權重值，n表示數(shù)據(jù)點的總數(shù)量，d_i表示第i個數(shù)據(jù)點距離井眼底部的距離，d_i為各個數(shù)據(jù)點從井眼底部向上排序的序號，其中，各個數(shù)據(jù)點按照井深從小到大排序，p表示冪指數(shù)，p≥0。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述冪指數(shù)為0、1、2中的至少一個。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述摩阻系數(shù)包括套管段摩阻系數(shù)和裸眼段摩阻系數(shù)。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各個數(shù)據(jù)點對應的摩阻系數(shù)權重值計算不同井深處大鉤載荷或轉盤扭矩的計算誤差的加權平均值，包括：

對于管柱滑動作業(yè)的數(shù)據(jù)點，則計算基于各個數(shù)據(jù)點對應的摩阻系數(shù)權重值計算對應井深處大鉤載荷的大鉤載荷加權平均值；

對于管柱旋轉作業(yè)的數(shù)據(jù)點，則計算基于各個數(shù)據(jù)點對應的摩阻系數(shù)權重值計算對應井深處轉盤扭矩的轉盤扭矩加權平均值；

將所述大鉤載荷加權平均值和所述轉盤扭矩加權平均值的和作為所述加權平均值。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述目標函數(shù)采用下述公式計算獲得：

其中，Err表示所述目標函數(shù)，c₁和c₂分別代表管柱滑動和管柱旋轉兩種不同工況時的系數(shù)值，管柱滑動時c₁＝1、c₂＝0，管柱旋轉時c₁＝0、c₂＝1，ρ_i表示第i個數(shù)據(jù)點的摩阻系數(shù)權重值，n表示數(shù)據(jù)點的總數(shù)量，hk_i表示第i個數(shù)據(jù)點對應的井深處測量獲得的大鉤載荷，tor_i表示第i個數(shù)據(jù)點對應的井深處測量獲得的轉盤扭矩，hk_cali表示第i個數(shù)據(jù)點對應的井深處計算獲得的大鉤載荷，tor_cali表示第i個數(shù)據(jù)點對應的井深處計算獲得的轉盤扭矩。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目標摩阻系數(shù)對鉆井作業(yè)過程中的井眼條件、作業(yè)條件進行監(jiān)測，包括：

隨著鉆井深度的不斷加深，依次獲取不同井深處對應的目標摩阻系數(shù)；

基于不同井深處的目標摩阻系數(shù)的變化趨勢，監(jiān)測不同井深處的井眼條件；

基于不同井深處的目標摩阻系數(shù)預測不同井深處的大鉤載荷和轉盤扭矩，根據(jù)計算出的大鉤載荷和轉盤扭矩判斷鉆井作業(yè)是否超負荷，對鉆井過程中的作業(yè)條件進行監(jiān)測。