[发明专利]一种基于数据驱动的钻速随钻深层精细化优化方法

权利要求书

1.一种基于数据驱动的钻速随钻深层精细化优化方法，其特征在于，所述钻速随钻优化方法包括以下步骤：

步骤S1：确定钻速随钻优化处理过程极限时间ΔT_lim、钻速提速幅值ΔROP；

步骤S2：确定随钻数据单元操作时间段或单元操作进尺，根据单元操作时间段或单元操作进尺建立对应的随钻单元数据集；

步骤S3：根据峰值区间平均值法对步骤S2建立的数据集进行钻速优化，获得优化的钻井参数，将钻井参数反馈给钻井工程师控制系统，如果优化的钻井参数能达到预期提速幅值，则终止优化过程，并继续下一段钻速优化；

所述步骤S3峰值区间平均值法具体实现步骤如下：

步骤S31：根据随钻数据单元操作时间段或单元操作进尺确定随钻单元数据集中的钻速数据集{ROP(t，k)}_n和钻井参数数据集{DPD(t，k)}_n，表达式形式如下：

{ROP(t，k)}_n＝{ROP₁(t，k)，ROP₂(t，k)，ROP₃(t，k)，...，ROP_i(t，k)，...，ROP_n(t，k)}

{DPD(t，k)}_n＝{DPD₁(t，k)，DPD₂(t，k)，DPD₃(t，k)，...，DPD_i(t，k)，...，DPD_n(t，k)}

其中，i＝1，2，3，...，n；k＝1，2，3，...，m；t＝1，2，3，...，l；i，k，t为数据集中数据点定位控制参数；n为随钻单元数据集个数，无量纲；m为钻井参数个数，无量纲；l为随钻单元数据集中数据个数，无量纲；ROP_i(t，k)代表某一组随钻钻速数据集的第i个钻速数据，DPD_i(t，k)代表某一组随钻钻井参数集的第i个钻井参数数据；

步骤S32：遍寻整个单元钻速数据集{ROP(t，k)}_n；

步骤S33：预设钻速峰值阶段值CT，取值70％～95％；

步骤S34：锁定步骤S32钻速数据集{ROP(t，k)}_n前CT的钻速，形成优选的钻速峰值区间数据集

步骤S35：锁定步骤S34中数据集对应的钻井参数，形成优化的钻井参数数据集

步骤S36：锁定步骤S35中的钻井参数数据集取平均值，形成钻井参数平均值数据集将数据集作为最优钻井参数数据集，具体表达式如下：

其中，代表某一组最优的钻井参数数据集的第i个钻井参数平均值数据，i＝1，2，3，...，n；i为数据集中数据点定位控制参数；n为最优钻井参数数据集个数，无量纲；

步骤S37：将步骤S36中的最优钻井参数数据集反馈给钻井工程师控制系统；

步骤S38：如果优化的钻井参数能达到预期提速幅值ΔROP，则优化过程结束，并继续下一段钻速优化，如果优化运行时间超过预设随钻优化处理过程极限时间ΔT_lim，优化过程结束。

2.如权利要求1所述的一种基于数据驱动的钻速随钻深层精细化优化方法，其特征在于，所述步骤S2的随钻单元数据集包含的参数有钻速和钻井参数两类。

3.如权利要求2所述的一种基于数据驱动的钻速随钻深层精细化优化方法，其特征在于，所述钻井参数包括钻压、转速、扭矩、排量、钻头类型、轴向振动加速度、横向振动加速度、周向振动加速度、钻井液密度、井底环空压力。

4.如权利要求1所述的一种基于数据驱动的钻速随钻深层精细化优化方法，其特征在于，所述步骤S3优化的钻井参数不能达到预期提速幅值时，则采用预设目标钻速优化法对步骤S2建立的数据及进行钻速优化，获得优化的钻井参数，将钻井参数反馈给钻井工程师控制系统，如果优化的钻井参数能达到预期提速幅值，则终止优化过程，并继续下一段钻速优化。