[发明专利]一种深水钻井溢流早期预警方法和装置

权利要求书

1.一种深水钻井溢流早期预警方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、气侵发生时获取井下钻井信息、水下钻井信息、水面钻井信息，判断钻进情况；

S2、当钻头在井底时，进行地层压力反演，以进行井下气侵量的预测；当钻头不在井底时，对比实钻井底压力和预测井底压力，以对地层压力进行修正，进而给出准确的地层压力，从而判断气侵是否真正发生；

S3、预测气侵强度；

S4、进行井筒内的多相流动敏感性分析模拟，以得到井底以上流量、气体含量的预测流动特征曲线；

S5、根据对多源监测数据进行融合分析给出溢流发生概率。

2.根据权利要求1所述的深水钻井溢流早期预警方法，其特征在于，在步骤S4后，还包括：

S41、对比流量采集参数变化曲线与敏感性分析曲线的匹配度；

S42、将气体含气率预测曲线与气体含气率采集参数变化曲线对比。

3.根据权利要求1或2所述的深水钻井溢流早期预警方法，其特征在于，所述方法还包括：

S0、基于流动模拟的地层侵入流体追踪算法：建立地层气体侵入的超临界流体井筒多相流模型，进行模拟运算，以求得侵入流体在井筒中的运移位置走势。

4.根据权利要求3所述的深水钻井溢流早期预警方法，其特征在于，所述方法还包括：

S01、将水下监测装置布置在地层侵入流体泡点压力之上，以对“水上、水下、井下”三位一体的多传感器沿井筒精准布置位置进行优化。

5.根据权利要求1或2或4所述的深水钻井溢流早期预警方法，其特征在于，步骤S1中，所述井下钻井信息的获取包括：随钻井底压力监测装置、随钻井底温度、随钻声波、随钻伽马测井数据监测的井下监测。

6.根据权利要求1或2或4所述的深水钻井溢流早期预警方法，其特征在于，步骤S1中，所述水下钻井信息的获取包括：隔水管内气体含量监测、隔水管内钻井液流量监测。

7.根据权利要求1或2或4所述的深水钻井溢流早期预警方法，其特征在于，步骤S1中，所述水上钻井信息的获取包括：隔水管出口钻井液流量监测装置、隔水管出口液面高度监测。

8.根据权利要求1或2或4所述的深水钻井溢流早期预警方法，其特征在于，步骤S2中，当钻头在井底时，还包括：根据气侵发生初期实测井底压力和预测井底压力差别，以进行地层压力反演。

9.根据权利要求1或2或4所述的深水钻井溢流早期预警方法，其特征在于，步骤S2中，当钻头不在井底下时，利用深水隔水管泥线位置处及海面钻井液排量采集的数据波动和侵入流体在井筒中的运移位置模拟计算，以实时地对地层压力进行预测；

优选地，步骤S2中，当钻头不在井底下时，还包括：

利用该预测的地层压力，以预测出侵入井筒的气侵量大小；

基于井筒多相流动原理，利用气体在井筒环空中运移速度模拟模型，预测气体到达隔水管的时间及隔水管处的含气率大小；

利用隔水管气体含量传感器监测数据与隔水管气体含量预测数据以对地层压力进行修正；

优选地，步骤S5中，又包括：

梳理和清理数据；

数据转换和建立结构；

数据组合及模型选取；

建立分析数据集，并将其带入模型计算，给出预测概率。

10.一种深水钻井溢流早期预警装置，其特征在于，所述装置执行权利要求1至9任一项所述的方法，所述装置包括：

井下监测装置，用于钻进期间井下的溢流监测；

水下监测装置，用于水下隔水管段溢流监测；

水上监测装置，用于海面循环系统出口溢流监测；

基于多源监测数据融合分析的井喷智能预警软件系统，用于模拟侵入流体在井筒中的运移位置趋势，及根据所述井下监测装置、水下监测装置及水上监测装置监测的数据进行融合分析以给出溢流发生概率。