[发明专利]停泵工况下岩屑分布的确定方法、装置和设备

说明书

本申请提供了一种停泵工况下岩屑分布的确定方法、装置和设备，其中，该方法包括：获取目标井中多个测段的井斜角数据；根据多个测段的井斜角数据，将目标井划分为多个研究区；获取目标井在钻进工况结束时刻各个测段的岩屑床横截面积和岩屑浓度；根据在钻进工况结束时刻的岩屑床横截面积和岩屑浓度，分别计算停泵目标时间后各个研究区中每个测段的岩屑床高度和岩屑浓度；根据停泵目标时间后各个研究区中每个测段的岩屑床高度和岩屑浓度，确定停泵目标时间后的岩屑分布情况。在本申请实施例中，能够准确的计算得到停泵目标时间后目标井的岩屑分布情况，进而可以准确判断是否需要在停泵前采取措施来清理井底内的岩屑，提高了钻井的效率和安全性。

技术领域

本申请涉及石油钻探技术领域，特别涉及一种停泵工况下岩屑分布的确定方法、装置和设备。

背景技术

随着油气井钻井工艺技术的不断进步和对生产效率要求的不断提高，油田越来越多地采用定向井开发区块，尤其是页岩气区块，大范围采用水平大位移井钻井技术，单井产能有了大幅度的提高。但是在钻井过程中会存在一些问题，尤其是在井眼清洁方面。由于大井斜角井段多、水平段延伸长，钻进过程中产生的岩屑上返变得尤为困难。如果无法准确判断井筒内各井段的岩屑分布情况，就无法及时采取相关措施预防由于环空内岩屑过多而产生各种事故，例如：沉砂卡钻等。一般情况下，由于开泵循环，大部分井在钻进过程中通常比较顺利，但是其间难免出现停泵工况，如果无法准确设定合理的停泵时间，就会发生沉砂卡钻等事故。

现有技术中通常采用在停泵前先让钻井液循环一段时间的方式携带出井底的岩屑，以预防停泵后岩屑堆积从而发生沉砂卡钻的情况。但是有些情况下短暂的停泵并不会造成岩屑沉降堆积，如果盲目采取上述措施来预防停泵后岩屑堆积从而发生沉砂卡钻的情况，会增加非生产时间，降低了钻井效率。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种停泵工况下岩屑分布的确定方法、装置和设备，以解决现有技术中无法准确判断井筒内各井段的岩屑分布情况的问题。

本申请实施例提供了一种停泵工况下岩屑分布情况的确定方法，包括：获取目标井中多个测段的井斜角数据；根据所述多个测段的井斜角数据，将所述目标井划分为多个研究区，其中，每个研究区包括至少一个测段；获取所述目标井在钻进工况结束时刻各个测段的岩屑床横截面积和岩屑浓度；根据在钻进工况结束时刻各个测段的岩屑床横截面积和岩屑浓度，分别计算停泵目标时间后各个研究区中每个测段的岩屑床高度；根据所述在钻进工况结束时刻各个测段的岩屑浓度，分别计算停泵目标时间后各个研究区中每个测段的岩屑浓度；根据所述停泵目标时间后各个研究区中每个测段的岩屑床高度和岩屑浓度，确定停泵所述目标时间后所述目标井的岩屑分布情况。

在一个实施例中，根据所述各个测段的井斜角数据，将各个测段划分为多个研究区，包括：将井斜角小于等于3.49°的测段划分为第一研究区；将井斜角大于3.49°小于等于30°的测段划分为第二研究区；将井斜角大于30°小于等于86°的测段划分为第三研究区；将井斜角大于86°的测段划分为第四研究区。

在一个实施例中，根据所述在钻进工况结束时刻各个测段的岩屑床横截面积和岩屑浓度，分别计算停泵目标时间后各个研究区中每个测段的岩屑床高度，包括：根据所述在钻进工况结束时刻各个测段的岩屑床横截面积和岩屑浓度，分别计算停泵目标时间后各个研究区中每个测段的岩屑床横截面积；根据停泵目标时间后各个研究区中每个测段的岩屑床横截面积，迭代求解停泵目标时间后各个研究区中每个测段的岩屑床横截面积对应的岩屑床高度。

在一个实施例中，按照以下公式，根据所述在钻进工况结束时刻各个测段的岩屑床横截面积和岩屑浓度，分别计算停泵目标时间后第一研究区中每个测段的岩屑床横截面积：

A_cai(t)＝0

其中，t为目标时间，s；A_cai(t)为停泵目标时间后第一研究区中第i个测段的岩屑床横截面积。