[發明專利]一種可視化智能二級井控方法、系統、裝置和存儲介質

在審

• 申請號: 202310341258.7
• 申請日: 2023-04-03
• 公開（公告）號: CN116044332A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 張偉;朱軍;曾琦軍;謝登攀;陳秋林;高原;楊春軍
• 申請（專利權）人: 成都維泰數智科技有限公司
• 主分類號: E21B21/08
• 分類號: E21B21/08;E21B21/10;G06F30/20
• 代理公司: 深圳騰文知識產權代理有限公司 44680
• 代理人: 劉洵

本申請公開了一種可視化智能二級井控方法、系統、裝置和存儲介質，用于鉆井過程中進行可視化壓井控制，提高控制的準確性，使得壓井過程精準可控且安全性高。本申請方法包括：系統采集壓井現場的傳感器數據和井筒數據；系統根據傳感器數據和井筒數據構建自動壓井方案；系統根據傳感器數據和井筒數據構建壓井模型；系統根據自動壓井方案控制執行設備執行自動壓井，執行設備包括安裝于節流閥上的閥門執行器，閥門執行器用于控制節流閥的開啟度；同時，系統在壓井模型上通過可視化的方式同步展示自動壓井方案的實施過程。

技術領域

本申請涉及油氣開采技術領域，尤其涉及一種可視化智能二級井控方法、系統、裝置和存儲介質。

背景技術

隨著國家油氣資源需求的不斷擴大，復雜地質構造、油藏分散油田區塊成為油氣勘探開發工作的熱點，但同時鉆探工程面臨著斷層、裂縫、高陡構造等發育，地層壓力體系復雜，地層信息具有不確定性等難題導致異常高壓井段多發，鉆井液安全密度窗口窄，極易發生氣侵井涌事故，溢流后壓井更多依賴人工經驗，易產生二次氣侵，帶來了壓井一次成功率低、風險大等困難。

壓井是采用加重鉆井液替入井內，并把侵入井內的地層流體循環出來的作業。在鉆井過程中，當出現溢流、井涌或井噴時，必須采取正確措施，立即關井，并記錄關井立管壓力和關井套管壓力。如果關井立管壓力0，說明地層壓力已大于鉆井液柱靜液壓力，地層與井眼系統已失去平衡，這時必須立即壓井來恢復和重建壓力平衡關系。壓井的原則應當是既保證壓井安全，又必須使作用于井筒的應力最小。

溢流/井噴發生后，關閉井口是關鍵步驟之一，在壓井過程中，關閉井口之后，重新建立井筒液體壓力平衡的這一過程叫做“壓井?(kill?well)”,?壓井需要了解現場諸多參數，制定周密的實施計劃，然后在實施中密切關注多參數的變化，并及時根據井下情況調整壓力的控制（主要通過節流閥控制），同時以上工程環節需要豐富經驗的鉆井工程人員來實施，對人的依賴極大，而人工在操作上存在響應速度慢，操作精度不高的問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本申請提供了一種可視化智能二級井控方法、系統、裝置和存儲介質用于鉆井過程中進行可視化壓井控制，提高控制的準確性，使得壓井過程精準可控且安全性高。

本申請第一方面提供了一種可視化智能二級井控方法，所述方法包括：

系統采集壓井現場的傳感器數據和井筒數據；

所述系統根據所述傳感器數據和井筒數據構建自動壓井方案；

所述系統根據所述傳感器數據和井筒數據構建壓井模型；

所述系統根據所述自動壓井方案控制執行設備執行自動壓井，所述執行設備包括安裝于節流閥上的閥門執行器，所述閥門執行器用于控制所述節流閥的開啟度；同時，所述系統在所述壓井模型上通過可視化的方式同步展示所述自動壓井方案的實施過程。

可選的，所述傳感器數據包括立壓、套壓、入口流量、入口鉆井液密度、入口鉆井液固相密度、入口溫度、入口鉆井液粘度、入口鉆井液油水比和入口鉆井液固含，所述井筒數據包括井深、鉆頭深度、低泵沖測試數據、井眼軌跡、井身結構、鉆具組合、井眼擴大率和目標壓力值安全量，所述系統根據所述傳感器數據和井筒數據構建壓井模型包括：

所述系統根據所述井身結構、井眼軌跡、井眼擴大率和井深構建出井筒的三維結構；

所述系統根據所述鉆具組合、井眼軌跡和鉆頭深度，構建出鉆具組合的三維結構；

所述系統根據所述井身結構和鉆具組合，計算出所述鉆具組合內部和環空的容積；

所述系統根據進入所述鉆具組合和井筒的鉆井液密度分布，以及入口流量，模擬出鉆具組合內部和環空的三維鉆井液狀態。

可選的，所述系統在所述壓井模型上通過可視化的方式同步展示所述自動壓井方案的實施過程，所述實施過程包括鉆井液的實時位置，所述實時位置通過如下方式計算得到：

確定地面設備的泵沖數據，并計算出實時泵入井筒的排量數據；