[发明专利]在钻井起/下钻作业时进行溢流漏失预警趋势分析的方法

说明书

本发明涉及钻井技术领域，公开了一种在钻井起/下钻作业时进行溢流漏失预警趋势分析的方法。通过本发明创造，提供了一种根据泥浆变化量来分析溢流漏失趋势的新方法，即一方面通过全面审视钻井施工过程的相关影响因素，另一方面应用先进的计算机技术和智能算法，并运用独创的模糊数学处理方法和趋势分析算法，可以在新近获取每柱钻杆的灌浆量或排液量后，对钻井起下钻时的泥浆溢流漏失趋势进行快速识别，打破原有认知局限性，解决了当前溢流监测预警所存在的计算复杂、慢和不及时等问题，从而可以填补行业空白，并对现有的钻井施工安全提供一个全新的监测方法和手段，达到国际领先水平。

技术领域

本发明属于钻井技术领域，具体涉及一种在钻井起/下钻作业时进行溢流漏失预警趋势分析的方法。

背景技术

在钻井过程中，发生溢流在所难免，溢流是井涌和井喷的前兆，及早地发现溢流，就可以及时采取措施，就会避免井涌或井喷造成的严重危害，保障人员和设备安全。在钻井过程中，特别是起钻过程中容易发生溢流，据统计，溢流发生的几率为：钻进过程占40％；起下钻过程占55％；其它作业占5％。溢流处理不当，将会引发井涌或者井喷。

为了平衡地层压力，井筒内必须保持足够的钻井液液柱压力，目前通常的做法是：起多少柱以后，井筒内液面下降一定高度后才灌注钻井液。这种方法存在以下几个缺点：一是要记住起出的钻杆数，人为因素大，有时会忘记灌浆；二是无法实时监测灌浆量，无法对井下情况进行实时的准确的判断，只有灌浆后才能发现是否发生了溢流或井漏；三是井筒液柱压力会降低，在近平衡(平衡)钻井过程中，容易引发溢流。及时发现溢流是井控技术的最关键环节，就目前的技术环节来讲，从打开油气层到完井，要落实专人坐岗观察井口和循环池液面变化，发现溢流，及时报告。但人工坐岗方式间断性人工测量和记录方式很难直观反映出泥浆的变化情况，等到达到一定量反应过来往往已经有些滞后了。

目前钻井施工中的泥浆监测方式：(1)人工坐岗、定时测量记录泥浆量；(2)使用浮球等机械式报警器，人工设定报警限；(3)录井对入口流量的计量是通过泵冲计算，出口使用靶式出口流量计(百分比)来反映相对流速(冲击力)；(4)录井值班人员需时刻观察出口流量、立管压力、扭矩、钻时、全烃、泥浆密度、电导等参数的异常变化来判断是否发生溢流。

目前泥浆监测方式存在的主要问题：(1)入口流量是通过泵参数及泵冲算出来的理论值(仅可作为参考)，而泥浆实际泵入量会受泵本身性能状态及泥浆密度粘度等性能参数的影响而不同；(2)出口流量采用的靶式出口流量计是根据出口泥浆的冲击力导致流量计靶形成的倾斜度得出的百分比，在实际使用中，会由于工作人员的维护频率及流量计自身状态的不同导致可靠性下降(泥浆会干结在靶上影响灵敏度及可靠性)；(3)钻时、立压、扭矩、泥浆密度等参数变化的判断方式，是由于以上因素导致不能准确根据泥浆量变化来判断溢流情况下，用别的参数来推断溢流的模式，但是：一是用结果和现象来推断原因往往是滞后的；二是溢流可以造成以上相关参数的异常变化，但可能性不是必然性；(4)录井技术人员监测也需要人为频繁设置以上相关参数，且需要随时高度注意各参数的变化，导致需要高度依赖值班人员的责任心和丰富经验。

长期以来，行业内大量的公司和研究人员针对以上问题做了大量的研究工作，也发表了大量的文章和研制了一些试验性设备，但基本都陷入了追求仪器精度的物理的处理方式的误区，而没有认识到以上问题是由于钻井施工的特殊性和复杂性造成，故始终无法解决溢流监测预警的问题。实际施工时，还基本是依赖24小时人工坐岗、人工测量记录为主的方式。

发明内容

为了解决现有钻井起/下钻时溢流监测预警所存在的计算复杂、慢和不及时等问题，本发明目的在于提供一种在钻井起/下钻作业时进行溢流漏失预警趋势分析的方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种在钻井起钻作业时进行溢流漏失预警趋势分析的方法，包括如下步骤：