[发明专利]基于插值回归法的工程参数测量及风险监控系统

说明书

本发明属于钻井工程技术领域，尤其是涉及一种基于插值回归法的工程参数测量及风险监控系统，其特征在于包括依次设置在井下钻杆上的数个井下工程参数测量短节，与此井下工程参数测量短节相连接且设置在井口的智能方钻杆，与此智能方钻杆相连接的数据处理终端。本发明由井下各工程参数测量短节测得井下实时工程参数，以电磁波方式向上传输到井口的智能方钻杆，再由智能方钻杆将数据发送到数据处理终端，数据处理终端通过插值回归算法，拟合出全井眼各处的工程参数数据，同时也实时监控钻井的整体过程，一旦存在钻井风险，及时预警，防止井下事故和复杂情况的发生，实现科学化钻井。

技术领域

本发明属于钻井工程技术领域，尤其是涉及一种基于插值回归法的工程参数测量及风险监控系统。

背景技术

为了提高钻井效率、降低生产成本是科学化钻井的最终目标。而想要实现科学化钻井，一方面要求对钻井过程中井下情况及时的获取与了解，将井下参数实时传输到地面设备，同时配合地面钻井参数这样才能及时对复杂情况和钻井事故进行实时、精确的预测，降低发生事故的频度，节约钻进时间和资金；另一方面通过参数的对比分析，结合所钻地层情况，实时优选钻井成本最低的钻井参数和技术措施来提高钻井效率。目前，虽然在随钻井下测量方面有一定的技术基础，但是存在一些普遍性的问题，而要实现科学化的钻井，需要解决好以下几个方面的问题：

(1)井下数据采用脉冲式上传，其传输速度慢，复杂异常情况数据反应不及时；

(2)获取参数数据量少，缺少全井眼的参数信息，计算软件只能通过地面参数进行拟合计算，其理论值与现场实际误差大，无法准确反映全井段实际情况；

(3)现场多依靠钻井工程师的经验人工分析和判断，无法形成实时自动的分析计算，无法智能监控与识别，对现场反应较为滞后。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于插值回归法的工程参数测量及风险监控系统，能够实时获取井下各处的钻压、扭矩、转速、内外环空压力、振动、弯矩和温度等工程参数，实时优化分析当前钻井参数，经钻井风险预警和分析模块，及时预测井下复杂和事故情况。

因此需要结合井下测量技术、无线通信技术、风险识别算法，研发一套利用插值算法原理的井下随钻工程参数测量系统，配合相关专业软件实现钻井参数优化，降低钻井过程中的事故发生率。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的基于插值回归法的工程参数测量及风险监控系统，其特征在于包括依次设置在井下钻杆上的数个井下工程参数测量短节，与此井下工程参数测量短节相连接且设置在井口的智能方钻杆，与此智能方钻杆相连接的数据处理终端，

每个井下工程参数测量短节包括测量短节本体，沿此测量短节本体中段圆周设置的七个圆形密封槽和四个矩形长条密封槽，分别设置在其中四个圆形密封槽中的力学测量应变片组，分别设置在其中两个圆形密封槽中的环空内压力传感器和环空外压力传感器，设置在其中一个圆形密封槽中的预处理电路板，设置在其中一个矩形长条密封槽中的主控电路，设置在其中一个矩形长条密封槽中的无线电磁波通信装置，分别设置在其中两个矩形长条密封槽中的电池和配件，

所述的智能方钻杆包括智能方钻杆本体，设置在此智能方钻杆本体上的预留槽，设置在此预留槽内的无线信号发射装置，

所述的数据处理终端包括地面系统和参数优化软件。

所述的地面系统包括地面压力传感器、无线信号接收装置、数据处理软件、数据分析软件以及数据展示端。

所述的参数优化软件包括随钻水力学优化分析软件、随钻钻柱力学优化分析软件和司显辅助监测软件。

所述的七个圆形密封槽和四个矩形长条密封槽，均采用盖板和配套密封圈的形式实现密封，所述的盖板通过沉头螺钉与所述的测量短节本体相连接。