[发明专利]一种岩石钻进响应的预测方法和预测系统

权利要求书

1.一种岩石钻进响应的预测方法，其特征在于，包括：

获取岩体不同里程的钻进参数，并获取钻进参数与中间变量的关系模型，所述中间变量为通过组合钻进参数得到的无量纲化的新参数，用于解释和评价地质情况；

分析岩体不同里程的岩石饱和抗压强度，得到所述中间变量与所述岩石饱和抗压强度的关系；

随钻获取岩体不同里程的岩石完整性程度，并以所述岩石完整性程度与所述钻进参数修正所述中间变量；

利用软计算获取所述钻进参数、修正后的中间变量与所述岩石饱和抗压强度、所述岩石完整性程度的对应关系；以任一位置的钻进参数和中间变量，通过所述对应关系获取对应的所述岩石饱和抗压强度、所述岩石完整性程度；

获取钻进参数与中间变量的关系模型包括：

理论推导得到所述钻进参数与所述中间变量的数学模型；

其中，所述钻进参数包含给进速度、打击压力、推进压力、回转压力、水压力和水流量；

所述中间变量至少包括归一化钻速比、弹性波反射系数中的一种；

所述软计算获取所述钻进参数、修正后的中间变量与所述岩石饱和抗压强度、所述岩石完整性程度的对应关系，包括：

以所述钻进参数、修正后的中间变量作为输入数据，以对应的所述岩石饱和抗压强度、所述岩石完整性程度作为输出数据，利用软计算进行模型训练，建立由所述钻进参数到所述岩石饱和抗压强度、所述岩石完整性程度的预测模型；所述软计算包括基于交叉验证最小二乘支持向量法、非线性多元回归分析、人工神经网络、自适应性神经模糊推理系统中的至少一者；

以任一位置的钻进参数和中间变量，通过所述对应关系获取对应的所述岩石饱和抗压强度、所述岩石完整性程度，包括：

向估算模型中输入任一位置的钻进参数和中间变量，获取由估算模型得到的所述岩石饱和抗压强度、所述岩石完整性程度。

2.根据权利要求1所述的岩石钻进响应的预测方法，其特征在于，分析岩体不同里程的岩石饱和抗压强度包括：

钻孔取芯得到岩体，并对所述岩体进行分析，将不同里程的所述岩体，按照所述岩石饱和抗压强度划分并标记；

所述岩石饱和抗压强度包括坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩。

3.根据权利要求1所述的岩石钻进响应的预测方法，其特征在于，随钻获取岩体不同里程的岩石完整性程度，包括：

随钻所述岩体，获取所述岩体断裂情况，并将不同里程的所述岩体，按照岩石完整性程度划分并标记；

所述岩石完整性程度包括完整岩石、较完整岩石、较破碎岩石、破碎岩石和极破碎岩石。

4.根据权利要求3所述的岩石钻进响应的预测方法，其特征在于，随钻所述岩体的同时通过钻孔摄像和物理勘探方式实时获取岩体断裂情况。

5.根据权利要求1所述的岩石钻进响应的预测方法，其特征在于，以所述岩石完整性程度与所述钻进参数修正所述中间变量，包括：

以钻进过程中各个里程的所述岩石对应的岩石完整性程度和对应的所述钻进参数的对应关系，验证所述中间变量与所述岩石完整性程度的关联关系，通过所述关联关系对所述中间变量进行修正。

6.根据权利要求1至5任一项所述的岩石钻进响应的预测方法，其特征在于，以所述钻进参数、修正后的中间变量作为输入数据，以对应的所述岩石饱和抗压强度、所述岩石完整性程度作为输出数据，进行模型训练之前还包括：

将已有对应关系的样本数据中的80%作为模型训练集，将已有的对应关系数据中的20%作为模型测试集。