[发明专利]一种用于优化钻井起下钻速度阈值的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于优化钻井起下钻速度阈值的方法及系统，所述方法包括：从目标井所在区块内的所有邻井中匹配出与所述目标井相似的相似邻井；获取并分析匹配出的相似邻井的邻井数据，确定出无风险时各相似邻井在各层位的起下钻速度值；按照所述目标井的地层分层，从确定的起下钻速度值中逐层挑选相似邻井中最高起下钻速度值，形成所述目标井的起下钻速度阈值的优化方案；在对目标井执行起下钻的过程中，实时分析所述优化方案推荐的起下钻速度阈值是否会产生钻井风险，并根据分析情况对起下钻速度阈值进行动态的更新优化。本发明在安全作业的前提下实现高速起下钻，减少起下钻作业时间，提高钻井作业效率并降低成本。

技术领域

本发明属于石油工程领域，具体地，涉及一种在钻井过程中利用区块内邻井钻井的历史数据对目标井钻井起下钻速度阈值上限进行优化的方法。

背景技术

随着油气勘探开发的进行，钻井工程所面临的地质情况日益复杂。复杂地质条件下，钻进效率低、复杂情况多发且居高不下的钻井成本严重影响了油气勘探开发效率，提速提效已成为钻井工程降本增效的重要突破点。钻井作业总时间包括生产时间和非生产时间，其中生产时间又包括进尺工作时间、测井工作时间、固井工作时间及辅助工作时间，进尺工作时间又包括纯钻进工作时间、起下钻工作时间、接单根工作时间、扩划眼工作时间、换钻头工作时间、循环钻井液工作时间；非生产时间则包括处理事故工作时间、设备修理工作时间、组织停工时间、自然停工时间、处理复杂情况时间和其它时间。钻井提速提效的目标一方面是提高机械钻速实现提速，另一方面则是尽可能减少生产时间和非生产时间以实现提效。

钻井起下钻作业所花费时间主要受起下钻速度的影响，钻井提效过程中要减少起下钻时间，就要在保证钻井安全的前提下尽可能提高起下钻速度使其达到临界阈值的上限。目前，钻井现场起下钻速度阈值上限是参考司钻操作标准中的规定值，虽然标准中规定的起下钻速度阈值在大多数情况下偏保守，但是在一些复杂的易漏或易涌地层，仍可能造成井内压力波动多大出现井涌井漏等复杂情况；另一方面，在较为稳定的地层或套管井段，标准中规定的偏保守的起下钻速度阈值，则限制了起下钻作业效率的提升。而在理论模型计算方法中，现有模型只能根据起下钻速度计算井内压力波动情况，但却无法计算推荐最优的起下钻速度。

现有技术中提供的方法和装置、系统均存在类似的问题，尚无对钻井起下钻速度阈值进行优化的方法和系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种能够对钻井起下钻速度阈值进行优化推荐，在安全作业的前提下实现高速起下钻，减少起下钻作业时间，提高钻井作业效率并降低成本的方法及系统。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种用于优化钻井起下钻速度阈值的方法，所述方法包括：步骤一、从目标井所在区块内的所有邻井中匹配出与所述目标井相似的相似邻井；步骤二、获取并分析匹配出的相似邻井的邻井数据，确定出无风险时各相似邻井在各层位的起下钻速度值；步骤三、按照所述目标井的地层分层，从确定的起下钻速度值中逐层挑选相似邻井中最高起下钻速度值，形成所述目标井的起下钻速度阈值的优化方案；步骤四、在对目标井执行起下钻的过程中，实时分析所述优化方案推荐的起下钻速度阈值是否会产生钻井风险，并根据分析情况对起下钻速度阈值进行动态的更新优化。

根据本发明的实施例，在所述步骤一中，基于所有邻井与目标井的待匹配数据，采用匹配相似邻井的匹配算法计算并确定与所述目标井匹配的相似邻井，所述待匹配数据至少包括如下：井身结构数据、井眼轨迹数据、钻具组合数据、地层分层数据。

根据本发明的实施例，所述邻井数据至少包括实时录井数据、地层分层数据、钻井风险数据；进一步在所述步骤二中，采用钻井工况识别的算法分析相似邻井的录井数据，确定相似邻井的起下钻工况，基于识别出的起下钻工况，结合地层分层数据计算相似邻井的起下钻速度值，结合风险数据，筛选出无风险时各相似邻井在各层位的起下钻速度值。