[发明专利]一种钻井风险识别方法和装置

权利要求书

1.一种钻井风险识别方法，其特征在于，包括：

根据井区内已钻井的钻井数据，确定安全摩阻系数和安全岩屑返出率；

根据所述安全摩阻系数和安全岩屑返出率，确定正钻井待预测井段的理论摩阻曲线、理论扭矩曲线和理论岩屑返出率曲线；

确定所述待预测井段的实钻摩阻曲线与所述理论摩阻曲线的摩阻比值曲线，实钻扭矩曲线与所述理论扭矩曲线的扭矩比值曲线，实钻岩屑返出率曲线与所述理论岩屑返出率的岩屑返出率比值曲线；

根据预先确定的摩阻比值、扭矩比值和岩屑返出率比值与钻井风险等级的对应关系及所述摩阻比值曲线、扭矩比值曲线和岩屑返出率比值曲线，确定所述待预测井段的钻井风险等级。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据井区内已钻井的钻井数据，确定安全摩阻系数，具体包括：

根据井区内已钻井的钻井数据确定安全井段，将所述安全井段的实钻摩阻曲线转换为摩阻系数曲线；

确定所述摩阻系数曲线的摩阻系数平均值，作为安全摩阻系数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据井区内已钻井的钻井数据，确定安全岩屑返出率，具体包括：

根据井区内已钻井的钻井数据确定安全井段，根据所述安全井段的实钻返屑数据确定岩屑返出率曲线；

确定所述岩屑返出率曲线的岩屑返出率平均值，作为安全岩屑返出率。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述安全井段的实钻返屑数据确定岩屑返出率曲线，具体包括：

根据所述安全井段的实钻反屑数据中各实钻段的井轨迹长度，通过下述公式(1)确定理论岩屑返出体积：

公式(1)中，Q_p为理论岩屑返出体积，d为所述已钻井的井径，H为实钻段的井轨迹长度，a为井眼扩径影响系数；

将所述实钻反屑数据中各实钻段的实钻岩屑返出体积与理论岩屑返出体积的比值，确定为该实钻段的岩屑返出率；

由各实钻段的岩屑返出率构成岩屑返出率曲线。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述井眼扩径影响系数的取值为1.04～1.08。

6.如权利要求2～5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据井区内已钻井的钻井数据确定安全井段，具体包括：

根据井区内所有已钻井的钻井数据确定安全井段；或

根据井区内与所述正钻井相邻的已钻井的钻井数据确定安全井段。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述安全摩阻系数和安全岩屑返出率，确定正钻井待预测井段的理论摩阻曲线、理论扭矩曲线和理论岩屑返出率曲线，具体包括：

根据所述安全摩阻系数，确定正钻井待预测井段的理论摩阻曲线和理论扭矩曲线；

根据所述安全岩屑返出率确定正钻井待预测井段的理论岩屑返出率曲线。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述安全岩屑返出率确定正钻井待预测井段的理论岩屑返出率曲线，具体包括：

按照设定采样间隔确定正钻井待预测井段的各采样点深度；

将所述安全岩屑返出率确定为各采样点深度处的理论岩屑返出率，得到理论岩屑返出率曲线。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待预测井段的实钻摩阻曲线，通过下述方式获取：

根据实钻过程中实钻段的上提大钩载荷F₁和下放大钩载荷F₂，通过下述公式(2)确定实钻摩阻F_a：

F_a＝(F₁-F₂)/2    (2)；

由各实钻段的实钻摩阻构成实钻摩阻曲线。