[发明专利]从自动探测的钻孔崩落生成报警和建议的系统及方法

权利要求书

1.一种用于为钻探穿入地球地层的钻孔生成警报或建议的方法，该方法包括：

利用处理器从位于钻探钻孔的钻管处的井下工具接收钻孔图像；

如果在所述钻孔图像中有崩落，就利用由处理器实现的用于探测崩落的方法探测第一崩落和与第一崩落移开大约180°的第二崩落，所述探测包括利用处理器接收针对钻孔深度的钻井流体压力，并且在钻探压力窗口中将该钻井流体压力与剪切失效梯度比较，其中所述钻孔图像在所述钻孔深度处获得；以及

如果探测到第一崩落和第二崩落，就利用处理器生成警报或建议。

2.如权利要求1所述的方法，如果由处理器实现的用于探测崩落的方法在所述钻孔图像中没有探测到崩落，则所述警报包括没有观察到崩落并且所述建议包括继续钻探。

3.如权利要求2所述的方法，其中，如果钻井流体压力小于剪切失效梯度，则警报还包括崩落没有被观察到但是被预期，并且建议还包括重新校准剪切失效梯度。

4.如权利要求1所述的方法，其中，如果探测到第一崩落和第二崩落，则警报包括观察到崩落，并且建议包括监视钻机参数、钻探动态、钻管扭矩和钻管拖阻。

5.如权利要求4所述的方法，其中，如果钻井流体压力大于剪切失效梯度，则警报还包括崩落被观察到但不被预期，并且建议还包括重新校准剪切失效梯度。

6.如权利要求4所述的方法，还包括利用由处理器实现的用于探测崩落的方法根据所述钻孔图像确定第一崩落和第二崩落的取向。

7.如权利要求6所述的方法，还包括利用处理器从地球地层的地层应力模型接收针对钻孔深度的应力取向，其中所述钻孔图像在所述钻孔深度处获得，其中，如果地层应力模型中的应力取向与第一崩落和第二崩落的取向不一致，则警报还包括观察到的取向和崩落取向一致，并且建议还包括重新校准地层应力模型中的应力取向。

8.如权利要求6所述的方法，还包括利用处理器接收钻探方向。

9.如权利要求8所述的方法，其中，如果钻探方向的变化与第一崩落和第二崩落的取向一致，则警报还包括崩落取向与钻探方向变化一致，并且建议还包括监视钻孔塌落、崩落放大、确保钻孔清洁以及由于开键槽造成的可能的卡钻管中的至少之一。

10.如权利要求8所述的方法，其中，如果接收到的第一崩落和第二崩落的取向随着增加钻孔深度而旋转并且钻探方向没有变化，则警报还包括没有钻探方向变化的旋转崩落取向，并且建议还包括监视故障、可能的卡钻管、监视钻井流体损失以及确保钻孔清洁中的至少之一。

11.如权利要求4所述的方法，还包括利用由处理器实现的用于探测崩落的方法根据钻井图像确定第一崩落和第二崩落的宽度。

12.如权利要求11所述的方法，还包括确定第一崩落和第二崩落中确定宽度中的最宽部分在崩落宽度的第一范围内，并且警报还包括观察到大崩落，并且建议还包括确保钻孔清洁、增加井下环空压力以及考虑钻井流体变化中的至少之一。

13.如权利要求12所述的方法，其中崩落宽度的第一范围是75至90度。

14.如权利要求12所述的方法，还包括确定第一崩落和第二崩落的确定宽度中的最宽部分在崩落宽度的第一范围之外且在崩落宽度的第二范围内，而且警报还包括观察到非常大的崩落，并且建议还包括拔出钻孔。

15.一种用于为钻探穿入地球地层的钻孔生成警报或建议的装置，该装置包括：

井下工具，位于钻探钻孔的钻管处；以及

处理器，被配置为：(i)从位于钻探钻孔的钻管处的井下工具接收钻孔图像；(ii)如果在所述钻孔图像中有崩落，就利用由该处理器实现的用于探测崩落的方法探测第一崩落和与第一崩落移开大约180°的第二崩落；(iii)接收针对钻孔深度的钻井流体压力，其中所述钻孔图像在所述钻孔深度处获得；(iv)在钻探压力窗口中将该钻井流体压力与剪切失效梯度比较；(v)如果探测到第一崩落和第二崩落，就利用该处理器生成警报或建议。

16.如权利要求15所述的装置，还包括耦合到处理器并且被配置为显示警报或建议的显示设备。

17.如权利要求16所述的装置，其中警报包括与钻探条件重要性相关的颜色，所述钻探条件与所述钻孔图像中崩落存在或不存在相关。

18.如权利要求17所述的装置，其中井下工具被配置为感测伽玛射线发射、声学阻抗、电阻率、导电率、密度或孔隙度中的至少之一。