[发明专利]基于摩阻系数进行钻井作业监测的方法、装置及设备

权利要求书

1.一种基于摩阻系数进行钻井作业监测的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于摩阻系数计算出不同井深处的大钩载荷和转盘扭矩；

根据各个数据点距离井眼底部的距离，计算各个数据点的摩阻系数权重值；

基于各个数据点对应的摩阻系数权重值计算不同井深处大钩载荷或转盘扭矩的计算误差的加权平均值，将所述加权平均值作为目标函数；

对所述目标函数进行求解，获得所述目标函数取最小值时的目标摩阻系数；

基于所述目标摩阻系数对钻井作业过程中的井眼条件、作业条件进行监测。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各个数据点距离井眼底部的距离，计算各个数据点的摩阻系数权重值，包括采用下述公式计算所述摩阻系数权重值：

其中，ρ_i表示第i个数据点的摩阻系数权重值，n表示数据点的总数量，d_i表示第i个数据点距离井眼底部的距离，d_i为各个数据点从井眼底部向上排序的序号，其中，各个数据点按照井深从小到大排序，p表示幂指数，p≥0。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述幂指数为0、1、2中的至少一个。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摩阻系数包括套管段摩阻系数和裸眼段摩阻系数。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各个数据点对应的摩阻系数权重值计算不同井深处大钩载荷或转盘扭矩的计算误差的加权平均值，包括：

对于管柱滑动作业的数据点，则计算基于各个数据点对应的摩阻系数权重值计算对应井深处大钩载荷的大钩载荷加权平均值；

对于管柱旋转作业的数据点，则计算基于各个数据点对应的摩阻系数权重值计算对应井深处转盘扭矩的转盘扭矩加权平均值；

将所述大钩载荷加权平均值和所述转盘扭矩加权平均值的和作为所述加权平均值。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标函数采用下述公式计算获得：

其中，Err表示所述目标函数，c₁和c₂分别代表管柱滑动和管柱旋转两种不同工况时的系数值，管柱滑动时c₁＝1、c₂＝0，管柱旋转时c₁＝0、c₂＝1，ρ_i表示第i个数据点的摩阻系数权重值，n表示数据点的总数量，hk_i表示第i个数据点对应的井深处测量获得的大钩载荷，tor_i表示第i个数据点对应的井深处测量获得的转盘扭矩，hk_cali表示第i个数据点对应的井深处计算获得的大钩载荷，tor_cali表示第i个数据点对应的井深处计算获得的转盘扭矩。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标摩阻系数对钻井作业过程中的井眼条件、作业条件进行监测，包括：

随着钻井深度的不断加深，依次获取不同井深处对应的目标摩阻系数；

基于不同井深处的目标摩阻系数的变化趋势，监测不同井深处的井眼条件；

基于不同井深处的目标摩阻系数预测不同井深处的大钩载荷和转盘扭矩，根据计算出的大钩载荷和转盘扭矩判断钻井作业是否超负荷，对钻井过程中的作业条件进行监测。