[发明专利]一种预测钻柱的粘吸卡钻风险的系统

摘要

本发明提供了一种预测钻柱的粘吸卡钻风险的系统，该系统包括：数据采集与计算模块，其采集井眼轨迹数据，以获取井眼轨道每一位置处的坐标，并根据每一位置处的坐标，确定地质参数和工程参数；粘吸卡钻风险预测模块，其利用每一位置处的地质参数和工程参数，确定该位置处各影响因素对产生粘吸卡钻贡献大小的模糊量，基于各影响因素对产生粘吸卡钻贡献大小的模糊量，得到该位置处的粘吸卡钻风险系数。本发明系统能够在随钻过程中对全井段任何位置进行粘吸卡钻风险的预测，实时识别卡钻风险并预警，能辅助施工技术人员控制钻井风险。

主权项

1.一种预测钻柱的粘吸卡钻风险的系统，该系统包括：数据采集与计算模块，其采集井眼轨迹数据，以获取井眼轨道每一位置处的坐标，并根据每一位置处的坐标，确定地质参数和工程参数；粘吸卡钻风险预测模块，其利用每一位置处的地质参数和工程参数，确定该位置处各影响因素对产生粘吸卡钻贡献大小的模糊量，基于各影响因素对产生粘吸卡钻贡献大小的模糊量，得到该位置处的粘吸卡钻风险系数，其中，所述地质参数包括：岩石类型S和地层孔隙压力P_p；所述工程参数包括：井斜角α、钻杆内径d_p、钻杆外径D_P、井眼直径D_H、当前的钻井液密度ρ、钻井液塑性粘度η、钻井液排量Q、钻头位置H和转盘转速R_t，其中，所述影响因素对产生粘吸卡钻贡献大小的模糊量至少包括钻柱静止时间模糊量ξ_T和钻具所受侧向力模糊量ξ_△P，其中，所述粘吸卡钻风险预测模块利用如下表达式计算钻具所受侧向力模糊量ξ_△P：ΔP单位：MPa其中，使钻具紧贴井壁的侧向压差ΔP＝P_c‑P_p+P_G，P_c为每个深度h点的井眼环空液柱循环压力，P_c是基于参数Q、ρ、α、η、d_p、D_P计算得到；P_G为计算井斜角不为0处的单位长度钻柱浮重在井壁法向的分量，其中，g＝10，其中，所述粘吸卡钻风险预测模块利用如下表达式计算钻柱静止时间模糊量ξ_T：T单位：min其中，钻柱静止时间T通过钻头位置H和转盘转速R_t的实时变化规律计算得到。