[發(fā)明專(zhuān)利]一種預(yù)測(cè)井筒完整性的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210345249.0
• 申請(qǐng)日: 2022-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114707603A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊華波;張智
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/62
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/62;G06Q50/02
• 代理公司: 北京中索知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11640
• 代理人: 唐亭

本發(fā)明公開(kāi)了一種預(yù)測(cè)井筒完整性的方法，包括以下步驟：收集已有井筒完整性評(píng)價(jià)結(jié)論的油氣井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一和目標(biāo)井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)二，并對(duì)兩種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；兩種井的井型一致，兩種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包含的參數(shù)類(lèi)型相同；以所述井筒完整性評(píng)價(jià)結(jié)論作為油氣井井筒完整性評(píng)價(jià)的因變量，以所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為油氣井井筒完整性評(píng)價(jià)的自變量；根據(jù)所述因變量和所述自變量，利用隨機(jī)森林算法，采用有放回的隨機(jī)抽樣方式抽取訓(xùn)練數(shù)據(jù)，構(gòu)建決策樹(shù)和隨機(jī)森林；將所述目標(biāo)井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)二放入所述決策樹(shù)和隨機(jī)森林中，獲得所述目標(biāo)井的井筒完整性評(píng)價(jià)結(jié)論。本發(fā)明能夠在不影響油氣井生產(chǎn)的情況下預(yù)測(cè)目標(biāo)井的井筒完整性，降低井筒完整性測(cè)試的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種預(yù)測(cè)井筒完整性的方法。

背景技術(shù)

井筒完整性定義為在一口井的整個(gè)生命周期中，應(yīng)用技術(shù)、施工和組織的方法來(lái)減少和降低地層流體在未能控制的情況下外泄的風(fēng)險(xiǎn)，確保作業(yè)安全。據(jù)挪威石油安全管理局(PSA)對(duì)海上406口具有不同開(kāi)發(fā)年限和生產(chǎn)類(lèi)別的油氣井進(jìn)行井筒完整性的調(diào)查，18％存在井筒完整性方面的問(wèn)題，其中7％因?yàn)榫餐暾該p壞而被迫關(guān)井，而且對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)造成了重大損失。因此，預(yù)測(cè)井筒完整性對(duì)油氣開(kāi)采過(guò)程中延長(zhǎng)老井的壽命周期、降低新井的破壞風(fēng)險(xiǎn)、保證高效安全開(kāi)采具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種預(yù)測(cè)井筒完整性的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種預(yù)測(cè)井筒完整性的方法，包括以下步驟：

S1：收集已有井筒完整性評(píng)價(jià)結(jié)論的油氣井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一，并對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；所述已有井筒完整性評(píng)價(jià)結(jié)論的油氣井的井型與目標(biāo)井的井型一致；

S2：以所述井筒完整性評(píng)價(jià)結(jié)論作為油氣井井筒完整性評(píng)價(jià)的因變量，以所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為油氣井井筒完整性評(píng)價(jià)的自變量；

S3：根據(jù)所述因變量和所述自變量，利用隨機(jī)森林算法，采用有放回的隨機(jī)抽樣方式抽取訓(xùn)練數(shù)據(jù)，構(gòu)建決策樹(shù)和隨機(jī)森林；

S4：收集目標(biāo)井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)二，并對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)二進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)二與所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一包含的參數(shù)類(lèi)型相同；

S5：將所述目標(biāo)井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)二放入所述決策樹(shù)和隨機(jī)森林中，獲得所述目標(biāo)井的井筒完整性評(píng)價(jià)結(jié)論。

作為優(yōu)選，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一包括井下管柱及附件的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、井下作業(yè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、井口系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，所述管柱及附件的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括油套管參數(shù)、井筒溫度、環(huán)空壓力。

作為優(yōu)選，所述井下作業(yè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括地層壓力、套管鉆速、鉆井液類(lèi)型、鉆井液密度、水泥環(huán)參數(shù)、楊氏模量、泊松比。

作為優(yōu)選，所述井口系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括最大井口關(guān)井壓力、腐蝕分壓、井口流溫。

作為優(yōu)選，步驟S3具體包括以下子步驟：

S31：利用隨機(jī)森林算法，將處理后的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一作為輸入樣本數(shù)據(jù)集，采用有放回的方式，從中隨機(jī)抽取多次構(gòu)成一個(gè)子集數(shù)據(jù)，抽樣次數(shù)與樣本數(shù)量保持一致，抽樣獲得的子集數(shù)據(jù)用于構(gòu)建一棵決策樹(shù)；

S32：在子數(shù)據(jù)集中隨機(jī)抽取部分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一構(gòu)成候選分割集，按照節(jié)點(diǎn)不純度最小原則從候選分割集中選取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一種的其中一個(gè)作為決策樹(shù)的分割點(diǎn)，采用該原則繼續(xù)分裂，直到該節(jié)點(diǎn)的所有樣本都達(dá)到葉子節(jié)點(diǎn)，結(jié)束分裂；

S33：重復(fù)步驟S31和步驟S32建立多棵決策樹(shù)，由所述多棵決策樹(shù)構(gòu)成所述隨機(jī)森林。

本發(fā)明的有益效果是：