[发明专利]钻井优化方法及装置

权利要求书

1.一种钻井优化方法，其特征在于，包括：

随着井段钻进，不断调整并采集钻头工作参数数据；

利用钻头性能综合评价指数目标函数分析所述钻头工作参数数据，得到钻头工作优化参数数据；所述钻头性能综合评价指数目标函数是基于钻头工作参数建立的关于机械钻速、机械能比及粘滑振动指数的目标函数；

根据所述钻头工作优化参数数据优化调整钻井的钻头工作参数。

2.如权利要求1所述的钻井优化方法，其特征在于，利用钻头性能综合评价指数目标函数分析所述钻头工作参数数据之前，还包括：

判断所述钻头工作参数数据是否满足设定参数类别要求，判断所述钻头工作参数数据是否满足设定数据量要求；在未满足所述设定类别要求和/或未满足所述设定数据量要求的情况下，继续调整并采集钻头工作参数。

3.如权利要求2所述的钻井优化方法，其特征在于，判断所述钻头工作参数数据是否满足设定数据量要求，包括：

通过判断钻进的井段长度是否达到预设阀值判断所述钻头工作参数数据是否满足设定数据量要求。

4.如权利要求1所述的钻井优化方法，其特征在于，利用钻头性能综合评价指数目标函数分析所述钻头工作参数数据，得到钻头工作优化参数数据，包括：

以所述钻头工作参数数据作为分析对象，求解所述钻头性能综合评价指数目标函数，得到钻头性能综合评价指数最大值及相应的钻头工作参数组合；

判断所述钻头工作参数组合是否符合决策树算法要求，若是，将所述钻头工作参数组合作为钻头工作优化参数数据。

5.如权利要求4所述的钻井优化方法，其特征在于，利用钻头性能综合评价指数目标函数分析所述钻头工作参数数据，得到钻头工作优化参数数据，还包括：

在所述钻头工作参数组合不符合所述决策树算法要求的情况下，利用所述钻头工作参数数据中最近采集的部分数据进行地层变化识别；

在识别地层发生变化的情况下，继续调整并采集钻头工作参数数据；在识别地层未发生变化的情况下，利用梯度寻优向量和所述钻头工作参数数据中最近采集的部分数据，确定使得所述钻头性能综合评价指数目标函数的值最大的钻头工作参数组合，作为钻头工作优化参数数据。

6.如权利要求1所述的钻井优化方法，其特征在于，还包括：

基于优化调整后的钻头工作参数，计算所述钻头性能综合评价指数目标函数的值与所述钻头工作优化参数数据对应的所述钻头性能综合评价指数目标函数的最大值的比值；

在所述比值小于设定值的情况下，继续调整并采集钻头工作参数数据；在所述比值大于或等于所述设定值的情况下，继续利用所述钻头工作优化参数数据进行钻井。

7.如权利要求1所述的钻井优化方法，其特征在于，根据所述钻头工作优化参数数据优化调整钻井的钻头工作参数，包括：

将所述钻头工作优化参数数据中的转速下发至顶驱控制器以优化调整钻井的转速，将所述钻头工作优化参数数据中的钻压下发至绞车控制器以优化调整钻井的钻压，以及将所述钻头工作优化参数数据中的排量下发至泥浆泵控制器以优化调整钻井的排量。

8.一种钻井优化装置，其特征在于，包括：

数据采集单元，用于：随着井段钻进，不断调整并采集钻头工作参数数据；

钻头工作参数寻优单元，用于：利用钻头性能综合评价指数目标函数分析所述钻头工作参数数据，得到钻头工作优化参数数据；所述钻头性能综合评价指数目标函数是基于钻头工作参数建立的关于机械钻速、机械能比及粘滑振动指数的目标函数；

钻机协同控制单元，用于：根据所述钻头工作优化参数数据优化调整钻井的钻头工作参数。

9.如权利要求8所述的钻井优化装置，其特征在于，还包括：

数据质量检验单元，用于：判断所述钻头工作参数数据是否满足设定参数类别要求，判断所述钻头工作参数数据是否满足设定数据量要求；在未满足所述设定类别要求和/或未满足所述设定数据量要求的情况下，继续调整并采集钻头工作参数。