[发明专利]一种油气井钻井溢流、井漏异常及其异常类型的判别方法

说明书

本发明涉及石油天然气钻井工程中的井控安全领域，具体涉及一种油气井钻井溢流、井漏异常及其异常类型的判别方法。所述方法根据钻井状态，利用立管压力、出口流量和泥浆池体积三个参数判别溢流和/或井漏异常：关泵状态下，若出口流量不为零或泥浆池体积增加，则判定为溢流异常；在开泵状态下，对泵冲进行归一化，计算泵冲归一化后的立管压力以及出口流量；根据归一化后立管压力的变化情况，利用泵冲归一化后出口流量和泥浆池体积的变化进行溢流和/或井漏异常判别。本发明采用多个录井参数直接进行异常判别，判别准确率高，且方法简单。

技术领域

本发明涉及石油天然气钻井工程中的井控安全领域，具体涉及一种油气井钻井溢流、井漏异常及其异常类型的判别方法。

背景技术

溢流和井漏是钻井过程中的两种易发钻井异常，异常的发生会增加开发成本、降低开发效率、破坏储层，一旦控制不力，还会诱发井塌、井喷等钻井事故，造成重大的人员伤亡和经济损失。钻井异常监测与预警方法研究与系统研制一直是井控安全领域的研究热点。

国外先进的钻井异常监测系统利用地面与井下监测数据对异常发生进行综合研判。由于井下测量参数能够更直接地反映井下复杂情况，利用其进行钻井异常监测的准确性和可靠性更高。然而，目前随钻数据传输速率过低，且随钻测量工具的应用在国内尚未普及，这类方法在国内钻井现场的适用性不强。此外，现有大多数钻井异常预警方法未考虑钻井现场条件、井间差异的影响及参数间的约束关系，难以全面、准确地描述钻井异常，导致钻井异常识别准确率低、误报率高。

中国发明专利CN112483076A公开了一种用于识别钻井施工复杂情况的系统，包括：信息采集模块，其设置于地面钻井套管处，用于采集井下钻头破岩处的音频信号；信号分析模块，其通过信号传输线缆与信息采集模块连接，用于接收音频信号并对该信号进行声学特征分析；环境识别模块，其用于根据当前声学特征分析结果和正常声学特征，确定井下是否发生钻井异常情况，并在发生异常情况时确定异常情况的类型，得到相应的诊断结果，以及记录正常钻井环境下的声学特征；结果输出模块，其用于输出并响应所述诊断结果。本发明能够以较低的成本，及时并准确的发现、判断钻井过程中的井下复杂情况及对应类型。其中，异常情况类型选自卡钻、井涌、井壁坍塌、钻具刺漏和气侵中的一种或几种。

中国专利申请CN112926839A提供了一种用于油气井钻井过程的溢漏风险协同监测方法，所述方案包括：获取井上、井下溢漏监测参数，并进行数据预处理；分别构建专家系统风险识别模型与风险智能识别模型；基于预处理后的数据，采用所述专家系统风险识别模型与风险智能识别模型相结合的协同判别模式实现油气井钻井过程中的溢漏风险监测；所述方案通过结合专家系统与深度学习技术，两种风险监测方法优势互补，能够快速、准确、智能地判别溢漏风险。

中国专利申请CN110443488A提供了一种基于卷积神经网络的钻井溢漏风险识别方法，所述方法包括获取由综合录井仪采集的实时工况数据；对综合录井仪采集到的每一个实时工况数据采用滑动重叠采样方式对数据集进行扩充；将实时工况数据进行归一化预处理；将归一化预处理后的实时工况数据输入到训练好的卷积神经网络模型中，输出钻井溢漏风险识别结果。

大部分钻井异常识别方法以异常识别为主，未对异常类型作进一步分析研判，不能针对性地指导钻井现场应采取的措施。钻井现场一般会配备综合录井仪或小型录井仪，录井参数的获取较为普及，基于录井参数的钻井异常监测方法具有更强的现场适用性及推广应用价值。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种油气井钻井溢流、井漏异常及其异常类型的判别方法。本发明采用多个录井参数直接进行异常判别，判别准确率高，且方法简单。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：