[发明专利]钻井控制方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本发明的目的是提供一种钻井控制方法、装置、电子设备及存储介质，所述钻井的控制参数包括激振器的激振频率、激振器的激振振幅，所述方法包括：根据第一控制参数，获取初始振型；在所述初始振型符合目标振型的规则的情况下，确定接触时间；其中，所述目标振型包括一周期一次碰撞振型；根据岩石刚度与所述接触时间的关联特性，确定岩石刚度数据；根据岩石刚度数据，确定第二控制参数的调整区间；所述第二控制参数用于表征修正后的所述控制参数。以获得优化的钻井控制参数，保持和延续较高的旋冲破岩效率，避免能量的内部消耗。

技术领域

本发明涉及石油钻井领域，尤其涉及一种钻井控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

对于旋冲钻井技术的研究，研究人员们尝试了不同的激振能量提供方法和不同的激振控制方式来提高破岩效率。美国石油公司考虑了用空气锤的方式来实现旋转冲击钻井，并进行了现场试验。英国纽卡斯尔大学的研究人员考虑了利用压缩空气和水力活塞对钻杆进行冲击，将空气和水的势能转化为动能传递到钻头处用于破岩。澳大利亚CSIRO研究所设计了自激励轴向振动钻具来改善破岩效率。英国阿伯丁大学开展了共振增强钻井技术研究，这项技术是通过调节钻头的轴向激振参数来激发钻头共振以提高破岩效率。美国国民油井华高公司使用带PDC钻头的旋转冲击钻井系统在西非进行了现场应用。此外，大庆油田针对深井硬地层钻井的需要，研制了XC-82型液力旋冲钻具及配套钻头，通过性能测试发现，该钻具具有冲击能力强，冲击频率低的特点。中国石油大学(华东)的学者们基于有效利用直井底部钻柱纵向振动能量实现钻井液增压的思路，研制出了JZZY-1型井下钻柱减振增压装置，他们还设计了弹簧蓄能激发式旋转冲击钻井工具。目前，采用旋冲钻井技术进行钻井作业的井次越来越多，但现有技术都没有考虑到由于钻头轴向振型的改变所引起的破岩效率的差别，缺少钻井的控制参数调整依据，进而影响旋冲钻井的破岩效率。

发明内容

本说明书实施方式的目的是提供一种钻井控制方法、装置、电子设备及存储介质，能够根据岩石的变化而自动调整钻井的控制参数，保持和延续较高的旋冲破岩效率，避免能量的内部消耗。

为实现上述目的，本说明书实施方式提供一种钻井控制方法，所述钻井的控制参数包括激振器的激振频率、激振器的激振振幅，所述方法包括：根据第一控制参数，获取初始振型；在所述初始振型符合目标振型的规则的情况下，确定接触时间；其中，所述目标振型包括一周期一次碰撞振型；所述接触时间用于表征一个周期中钻具与岩石的接触的时间长度；根据岩石刚度与所述接触时间的关联特性，确定岩石刚度数据；所述岩石刚度数据用于表征岩石在受力时抵抗弹性变形的能力值；根据岩石刚度数据，确定第二控制参数的调整区间；所述第二控制参数用于表征修正后的所述控制参数。

为实现上述目的，本说明书实施方式还提供一种钻井控制装置，所述钻井的控制参数包括激振器的激振频率、激振器的激振振幅，所述装置包括：第一确定单元，用于根据第一控制参数，获取初始振型；第二确定单元，用于在所述初始振型符合目标振型的规则的情况下，确定接触时间；其中，所述目标振型包括一周期一次碰撞振型；所述接触时间用于表征一个周期中钻具与岩石的接触的时间长度；第三确定单元，用于根据岩石刚度与所述接触时间的关联特性，确定岩石刚度数据；所述岩石刚度数据用于表征岩石在受力时抵抗弹性变形的能力值；第四确定单元，用于根据岩石刚度数据，确定第二控制参数的调整区间；所述第二控制参数用于表征修正后的所述控制参数。

为实现上述目的，本说明书实施方式还提供一种电子设备，包括：输入设备，处理器；所述输入设备，用于输入钻井的控制参数；所述钻井的控制参数包括激振器的激振频率、激振器的激振振幅；所述处理器，用于根据钻井的初始控制参数，获取初始振型；在所述初始振型符合目标振型的规则的情况下，确定接触时间；其中，所述目标振型包括一周期一次碰撞振型；所述接触时间用于表征一个周期中钻具与岩石的接触的时间长度；根据岩石刚度与所述接触时间的关联特性，确定岩石刚度数据；所述岩石刚度数据用于表征岩石在受力时抵抗弹性变形的能力值；根据岩石刚度数据，确定第二控制参数的调整区间；所述第二控制参数用于表征修正后的所述控制参数。