[发明专利]一种实时仿真模拟钻井状态的闭环钻井优化系统及方法

权利要求书

1.一种实时仿真模拟钻井状态的闭环钻井优化系统，其特征在于，所述系统包括：

数据接入模块，其配置为接入目标井的各项静态数据和各项实时钻井数据并对所述实时钻井数据进行清洗处理；

实时监测及预测模块，其配置为在作业过程中，基于静态数据及对应的实时钻井数据确定目标井的钻井风险识别结果，监测目标井的参数异常情况，并结合设定的计算策略预测目标井的钻井趋势数据；

随钻优化模块，其配置为根据钻井趋势数据的预测结果按照设定逻辑调取相应的实时优化模型确定优化后的随钻作业数据；

显示模块，其与所述实时监测及预测模块和随钻优化模块通信连接，配置为将确定的钻井风险识别结果、参数异常情况、钻井趋势数据及优化后的随钻作业数据面向用户显示；

钻后学习模块，其配置为分析已钻井段或完钻井的钻后测量数据，对实时监测及预测模块和随钻优化模块的处理结果进行评估，结合评估结果对所述实时监测及预测模块和随钻优化模块进行改进。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据接入模块包括：

静态数据接入单元，配置为从预先建立的数据库中提取目标井的各项静态数据，

实时数据接入单元，配置为从所述数据库中提取目标井对应的实时钻井数据；

数据处理单元，配置为应用估算处理、整例删除、变量删除和成对删除中至少一种策略对所述实时钻井数据进行清洗，并将清洗后的实时钻井数据与静态数据关联，供后续调用。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据库中包括静态数据存储区、实时数据存储区、历史案例数据区以及仿真模拟数据存储区；

所述静态数据存储区，用于存储各井的地质资料数据和钻井设计数据；

所述实时数据存储区，用于存储各井从钻井井场、录井装置和测井装置传输来的实时钻井数据；所述实时钻井数据包括但不限于：实时录井数据、岩屑录井数据、实时测井数据、钻具使用记录和钻井液性能数据；

所述历史案例数据区，用于存储各邻井的历史案例数据，所述历史案例数据包括但不限于：风险类别、风险发生前后的实时录井数据、风险对应的处理措施信息以及风险处理结果的评估信息；

仿真模拟数据存储区，用于存储闭环钻井优化系统应用过程中的计算、识别、预测、优化及模型改进操作的相关数据信息。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实时监测及预测模块包括：

钻井风险智能识别单元，其配置为在钻井过程中基于处理后的实时数据，利用内部部署的对应钻井风险智能识别模型实时识别钻井风险，存储识别结果并生成对应的提示信息面向用户显示；

参数异常监测单元，其配置为基于处理后的实时数据，利用内部部署的参数趋势计算模型实时监测设定录井核心参数的变化趋势，存储监测结果并针对趋势异常的参数生成相应的提示信息面向用户显示；

实时计算单元，其配置为结合目标井的静态数据和处理后的实时数据对无法直接测量的各项钻井状态参数进行实时计算；

实时预测单元，其配置为基于所述实时计算单元的计算结果，利用内部部署的预测模型实时预测钻井过程中井筒状态、钻具状态及钻井作业状态的趋势数据。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述参数异常监测单元配置为通过以下方法中的至少一种监测设定录井核心参数的变化趋势：

针对各种连续工况，分别计算各个录井核心参数在当前第一预设时段内的平均值和当前时间段前第二预设时段内的平均值，进而计算对应的变化率作为变化趋势监测依据。

针对各种连续工况，分别计算各个录井核心参数在当前第三预设时段内的数据曲线斜率和当前时间段前第四预设时段内的数据曲线斜率，计算两者斜率差值的绝对值作为变化趋势监测依据；

针对各种连续工况分别计算各个录井核心参数在当前第五预设时段内的数据曲线波动振幅和频率以及当前时间段前第六预设时段内的数据曲线波动振幅和频率，统计各阶段振幅数据对应的频率作为变化趋势监测依据。