[发明专利]一种钻井风险识别方法和装置

说明书

本发明公开了一种钻井风险识别方法和装置。所述方法包括，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、扭矩曲线和岩屑返出率曲线；确定待预测井段的实钻摩阻曲线与理论摩阻曲线的摩阻比值曲线，实钻扭矩曲线与理论扭矩曲线的扭矩比值曲线，实钻岩屑返出率曲线与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摩阻比值曲线、扭矩比值曲线和岩屑返出率比值曲线，确定待预测井段的钻井风险等级。能够综合分析摩阻、扭矩和岩屑返出率，合理、实时、且定量化的识别正钻井的钻井风险。

技术领域

本发明涉及石油天然气钻探技术领域，特别涉及一种钻井风险识别方法和装置。

背景技术

大斜度井、大位移井、水平井等复杂结构井，当井斜角超过40～60°时，容易出现井眼清洁困难的问题，导致后续作业过程中出现附加拉力异常增大、定向托压、环空压耗升高等难题，增加了地面设备的负荷和井下风险。但是，实际钻井过程中，如何实时判断钻井风险成为安全高效钻井的前提，只有及时的识别风险，才能采取有效措施，避免事故复杂发生。

国内外学者通过研究形成了基于返出岩屑量、当量钻井液密度变化、附加拉力变化等方法，用于判断钻井风险。

发明内容

发明人发现，现有技术中的上述钻井风险实时判断方法，由于每种方法相对单一，且没有形成统一的标准，现场技术人员只能通过自己的经验判断风险。因此，非常有必要设计一种钻井风险识别方法，并制定判断标准，支持技术人员根据数据定量识别风险，为及时采取措施提供有力的依据。

为了至少部分地解决现有技术存在的技术问题，发明人做出本发明，通过具体实施方式，提供一种钻井风险识别方法和装置，能够有效识别钻井过程中的井下风险，为深井、复杂井安全高效钻井提供理论依据。

第一方面，本发明实施例提供一种钻井风险识别方法，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。

第二方面，本发明实施例提供一种钻井风险识别装置，包括：

安全参数确定模块，用于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；

理论参数确定模块，用于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；

实钻参数与理论参数比值确定模块，用于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；

钻井风险等级识别模块，用于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。

第三方面，本发明实施例提供一种具备钻井风险识别功能的计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其中，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述钻井风险识别方法。