[发明专利]用于选择井筒钻井流体堵漏材料的智能系统

权利要求书

1.一种井筒钻进系统，包括：

多个粒度分布分析仪，每个粒度分布分析仪被配置成确定循环通过所述井筒钻进系统的井筒钻井流体中的微粒的粒度分布，每个粒度分布分析仪联接到相应的井筒钻井流体流动路径，所述微粒包括堵漏材料(LCM)，所述堵漏材料被配置成减少所述井筒钻井流体到正在其中钻进所述井筒的地质地层中的漏失；

微粒储存器，所述微粒储存器联接到所述多个粒度分布分析仪，所述微粒储存器被配置成承载具有不同物理性质的微粒，所述微粒储存器被配置成将一些微粒释放到所述井筒钻进系统的钻井流体罐中以与循环通过所述钻井流体罐的所述井筒钻井流体混合；和

处理系统，所述处理系统联接到所述多个粒度分布分析仪，并联接到所述微粒储存器，所述处理系统被配置成在钻进所述井筒时执行操作，所述操作包括：

接收用于识别所述井筒钻进系统的井筒钻进条件的钻井参数；

从所述多个粒度分布分析仪接收所述井筒钻井流体中的微粒的粒度分布；和

基于接收到的所述钻井参数和接收到的所述微粒的粒度分布来确定待添加到所述井筒钻井流体中的微粒的量，从而将所述微粒的浓度增加到足以减少所述井筒钻井流体到正在其中钻进所述井筒的地质地层中的漏失的水平；

部分地基于接收到的所述钻井参数和接收到的所述微粒的粒度分布，控制所述微粒储存器以将所述一些微粒释放到所述钻井流体罐中，并确定待添加的所述微粒的量；

基于钻井条件和粒度分布的历史来获得添加到钻井流体中的微粒浓度的历史；以及

对于随后的钻井操作，部分地响应于获得的所述历史，确定补充所述钻井流体所需的微粒的量。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个粒度分布分析仪包括：

第一粒度分布分析仪，所述第一粒度分布分析仪联接到钻井流体泵与钻机之间的第一井筒钻井流体流动路径；

第二粒度分布分析仪，所述第二粒度分布分析仪联接到所述钻机与振动器系统之间的第二井筒钻井流体流动路径；和

第三粒度分布分析仪，所述第三粒度分布分析仪联接到所述振动器系统与所述钻井流体罐之间的第三井筒钻井流体流动路径。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述微粒储存器包括：

细微粒储存器，所述细微粒储存器容纳第一粒度分布的微粒，所述细微粒储存器联接到所述钻井流体罐，所述细微粒储存器被配置成响应于来自所述处理系统的第一控制信号而将一定量的第一粒度分布的微粒释放到所述钻井流体罐中；

中等微粒储存器，所述中等微粒储存器容纳比所述第一粒度分布大的第二粒度分布的微粒，所述中等微粒储存器联接到所述钻井流体罐，所述中等微粒储存器被配置成响应于来自所述处理系统的第二控制信号而将一定量的第二粒度分布的微粒释放到所述钻井流体罐中；和

粗微粒储存器，所述粗微粒储存器容纳比所述第二粒度分布大的第三粒度分布的微粒，所述粗微粒储存器联接到所述钻井流体罐，所述粗微粒储存器被配置成响应于来自所述处理系统的第三控制信号而将一定量的第三粒度分布的微粒释放到所述钻井流体罐中。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，每个粒度分布分析仪都被配置成确定在井筒钻进期间循环通过所述相应的井筒钻井流体流动路径的所述井筒钻井流体中的微粒的粒度分布。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述钻井参数包括钻头的钻进速率、通过所述井筒的所述井筒钻井流体的流量、以及所述井筒钻井流体在正在其中钻进所述井筒的所述地质地层中的漏失率。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理系统被配置成执行包括以下所述的操作：

在井筒钻进操作期间，周期性地提供所述井筒钻井流体中的微粒的浓度作为输出。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述微粒的不同物理性质包括在1微米与2000微米之间的范围内的粒度。