[发明专利]压裂施工过程井下故障诊断方法及装置

说明书

本申请提供了一种压裂施工过程井下故障诊断方法及装置，所述方法包括：获取压裂施工过程中发生故障时的多个监控参数；根据多个所述监控参数，生成对应的多个压裂施工曲线；将每一个所述压裂施工曲线划分为多个单峰片段；采用二次多项式拟合多个所述单峰片段，得到对应的多个二次多项式；根据多个所述二次多项式，建立包括多个基元序列的故障规则库；其中，每一个所述基元序列包括多种基元，多个所述基元序列中的一个或几个的组合对应一种标准故障趋势；将待诊断故障趋势在所述故障规则库中进行匹配，确定所述待诊断故障趋势的类型。本申请能有效提高压裂施工过程中井下故障诊断的准确率和鲁棒性。

技术领域

本申请涉及压裂施工技术领域，尤其涉及一种压裂施工过程井下故障诊断方法及装置。

背景技术

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

在对常规储层(例如，包括碎屑岩储层、碳酸盐岩储层)或非常规储层(例如，页岩气)进行压裂施工的过程中，实时压裂施工曲线一般是由油压、套压、排量、砂浓度等主要监控参数的瞬时值与时间的变化所组成。施工现场的指挥人员可以根据压裂施工曲线的实时变化，判断压裂车组的运行情况、裂缝的走向和形态、井筒以及井下工具的工作情况等，以做到及时调整压裂施工车组、修改施工参数、提高现场一次性作业的成功率，达到优化施工、增产、增注的目的。故障诊断是压裂施工过程不可缺少的部分，高精度的诊断结果是保证压裂施工过程安全进行的重要基础。

变尺度分析法和双对数曲线图是常用于压裂施工过程的故障诊断方法。但是两种方法通常仅利用“井口压力”这一监控参数作为分析的依据，诊断施工过程的异常工况。但是，在实际压裂施工过程中，当井下发生故障时，往往会引起多个监控参数的异常波动。如果只使用“井口压力”这一个监控参数作为故障诊断的依据，容易导致故障的误诊断，降低诊断方法的鲁棒性。因此，为提高压裂施工过程井下故障诊断方法的准确率和鲁棒性，有必要利用多个压裂施工曲线的特征，充分挖掘多个监控参数中包含的故障信息。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种压裂施工过程井下故障诊断方法及装置，以有效提高压裂施工过程中井下故障诊断的准确率和鲁棒性。

为了实现上述目的，本申请提供了如下的技术方案。

一种压裂施工过程井下故障诊断方法，包括：获取压裂施工过程中发生故障时的多个监控参数；根据多个所述监控参数，生成对应的多个压裂施工曲线；将每一个所述压裂施工曲线划分为多个单峰片段；采用二次多项式拟合多个所述单峰片段，得到对应的多个二次多项式；根据多个所述二次多项式，建立包括多个基元序列的故障规则库；其中，每一个所述基元序列包括多种基元，多个所述基元序列中的一个或几个的组合对应一种标准故障趋势；将待诊断故障趋势在所述故障规则库中进行匹配，确定所述待诊断故障趋势的类型。

一种压裂施工过程井下故障诊断装置，包括：监控参数获取模块，用于获取压裂施工过程中发生故障时的多个监控参数；压裂施工曲线模块，用于根据多个所述监控参数，生成对应的多个压裂施工曲线；单峰片段划分模块，用于将每一个所述压裂施工曲线划分为多个单峰片段；二次多项式拟合模块，用于采用二次多项式拟合多个所述单峰片段，得到对应的多个二次多项式；故障规则库建立模块，用于根据多个所述二次多项式，建立包括多个基元序列的故障规则库；其中，每一个所述基元序列包括多种基元，多个所述基元序列中的一个或几个的组合对应一种标准故障趋势；故障趋势匹配模块，用于将待诊断故障趋势在所述故障规则库中进行匹配，确定所述待诊断故障趋势的类型。