一种钻井风险的预测方法技术

本发明专利技术公开了一种钻井风险的预测方法，该预测方法包括：获取目标井当前深度的实时数据向量；建立时间窗，并在时间窗内建立指定时间间隔的实时数据向量集合；处理实时数据向量集合，并作为待预测案例向量；根据目标井的各临近井，获取与待预测案例向量的地理特征相符的各现有案例向量；获取与待预测案例向量匹配的各现有案例向量；根据与待预测案例向量匹配的现有案例向量对应的临近井，预测目标井的钻井风险。本发明专利技术可以在钻井施工阶段对井下风险进行提前预知和识别，进而控制隐患，给出风险提示。

A method of predicting drilling risk

The invention discloses a prediction method for drilling risk, including the prediction method of real-time data acquisition target wells vector current depth; a time window, in the time window within the specified time interval set of real-time data vector and establish the real-time data processing; vector set, and as for the case according to the target vector; wells near the wells, the existing case vector geographical features and forecast for consistent case vector; obtain the current case case vector vector matching and forecast; according to the existing cases near wells vector matching and forecast case vector corresponding to the predicted target wells drilling risk. The invention can predict and identify the downhole risk in advance during the drilling construction stage, thereby controlling the hidden trouble and giving the risk prompt.

【技术实现步骤摘要】
一种钻井风险的预测方法
本专利技术涉及地质勘探
，具体地说，涉及一种钻井风险的预测方法。
技术介绍
随着油气资源勘探开发的日益深入，钻井施工难度也越来越大，很多情况下油气埋藏较深，相关地层的属性复杂，钻井过程中极易发生井漏、井涌及卡钻等各类复杂情况，令非生产时间占总钻井时间的比例较高，井下故障处理费用占钻井总费用的比例也较大，严重影响勘探开发进度和总体经济效益。因此，如何安全有效地管理和控制井下风险，已经成为石油公司和钻井承包商的核心问题和主要难题之一。现有技术中的钻井风险的预测方法或是通过传感器观察现场现象，或是在井漏发生之后根据井漏的各种特性来确定，或是对引起井漏发生的地质特征进行这家模糊评价宏观得到某地区的潜在井漏风险，或是利用待预测井的部分参数同邻井井漏的一些“特征值”相匹配。但这些方法不可避免地存在预测精度低、实现成本高等技术问题。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供一种钻井风险的预测方法，用以在钻井施工阶段对井下风险进行提前预知和识别，进而控制隐患，给出风险提示。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种钻井风险的预测方法，包括：获取目标井当前深度的实时数据向量；建立时间窗，并在所述时间窗内建立指定时间间隔的实时数据向量集合；处理所述实时数据向量集合，并作为待预测案例向量；根据所述目标井的各临近井，获取与所述待预测案例向量的地理特征相符的各现有案例向量；获取与所述待预测案例向量匹配的各现有案例向量；根据与所述待预测案例向量匹配的现有案例向量对应的临近井，预测所述目标井的钻井风险。根据本专利技术的一个实施例，处理所述实时数据向量集合，并作为待预测案例向量包括：计算所述实时数据向量集合的平均值；计算所述实时数据向量与所述实时数据向量集合的平均值的差值，并将所述差值作为待预测案例向量。根据本专利技术的一个实施例，根据所述目标井的各临近井，获取与所述待预测案例向量的地理特征相符的各现有案例向量包括：根据与所述目标井的距离由近至远，对各临近井进行排序；按照所述排序，获取与所述待预测案例向量的地理特征相符的各现有案例向量。根据本专利技术的一个实施例，按照所述排序，获取与所述待预测案例向量的地理特征相符的各现有案例向量之后，还包括：获取待匹配的现有案例向量的特征分量权值数组；判断所述待预测案例向量与待匹配的现有案例向量的维数是否相等，若不相等，则调整所获取的现有案例向量的特征分量权值数组。根据本专利技术的一个实施例，调整所获取的现有案例向量的特征分量权值数组包括：基于下式调整现有案例向量的特征分量权值数组中的每个权值：其中，j∈[1,m]，weightj表示调整前的现有案例向量的特征分量权值数组中的每个权值，wj表示调整后的现有案例向量的特征分量权值数组中的每个权值，如果第j个权值对应的特征fj∈{xi}，xi表示待预测案例向量中的特征分量，i∈[1,n]，则pj＝1，否则pj＝0，m、n表示权值数量；删除调整后的现有案例向量的特征分量权值数组中为零的权值，使现有案例向量的特征分量权值数组的权值数量从m降到n。根据本专利技术的一个实施例，获取与所述待预测案例向量匹配的现有案例向量之前，还包括：利用特征分量权值数组，匹配所述待预测案例向量与每一现有案例向量；获取所述待预测案例向量与每一现有案例向量的相似度，并将相似度由大至小进行排序。根据本专利技术的一个实施例，获取所述待预测案例向量与每一现有案例向量的相似度包括：基于下式计算所述待预测案例向量与每一现有案例向量的相似度：其中，表示相似度，wi表示调整后的现有案例向量的特征分量权值数组中的特征分量权值，xi表示待预测案例向量中的特征分量,yki表示现有案例向量中的特征分量，X表示待预测案例向量，Yk表示现有案例向量。根据本专利技术的一个实施例，获取与所述待预测案例向量匹配的现有案例向量包括：获取用户输入的相似度阈值或获取数量，由相似度排序中获取对应的现有案例向量及所属临近井。根据本专利技术的一个实施例，建立时间窗包括：获取用户输入的时间窗宽度；根据所述时间窗宽度与所述当前时刻建立所述时间窗。根据本专利技术的一个实施例，所述时间窗的终点为当前时刻。本专利技术带来了以下有益效果：本专利技术基于随时间推移的时间窗口来筛选数据，结合动态权值调整策略，对目标井的实时钻井过程进行风险监控，提取临近井的历史数据，通过比对实时钻井工程参数和井筒周遭地质情况参数，最大限度提前推理预估前方井段的井下风险，及时识别风险隐患并给出提示，从而最大限度避免钻井作业中风险的发生。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：图1是本专利技术实施例提供的钻井风险的预测方法的流程示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。本专利技术实施例提供了钻井风险的预测方法，如图1所示，该钻井风险的预测方法包括如下步骤：步骤S101、获取目标井当前深度的实时数据向量。具体的，获取目标井当前深度的各项参数，形成n维实时数据向量：rt0＝{rt01,rt02,...,rt0n}(1)其中，t0为当前时刻。步骤S102、建立时间窗，并在该时间窗内建立指定时间间隔的实时数据向量集合。具体的，本专利技术实施例中，时间窗的终点为当前时刻。而时间窗的时间窗宽度可以由用户输入。实际应用时，可以取时间窗宽度为10-25分钟左右。时间窗内包含了指定时间间隔的数据向量：其中，w∈[t0-q+1,t0]，rw是w时刻的实时数据向量，q为时间窗口宽度。显然，在现场实时检测数据进行风险识别的时候，把时间窗的终点作为当前时刻，随时间的增加，则时间窗会相应向前推移。根据时间窗口的宽度，将会丢弃已超出时间窗宽度的数据。步骤S103、处理实时数据向量集合，并作为待预测案例向量。具体的，将r和W中实时数据向量的平均值的差作为待预测案例向量X，即：其中：xi表示待预测案例向量中的各个特征分量，i∈[1，n]。步骤S104、根据目标井的各临近井，获取与待预测案例向量的地理特征相符的各现有案例向量。一口目标井的周围通常设置有很多的临近井，在获取临近井的现有案例向量进行匹配时，应当有先后顺序，这样能够提高分析速度和分析的准确程度。因此，在本专利技术的实施例中，首先调取目标井的井口地面坐标，从目标井与其他临近井的位置表中，得到其他各临近井与目标井之间的距离，按照距离由近至远排序各临近井，得到临近井的井号顺序数组well[o]，该数组中包括o口临近井。由于不同地方的同一深度的地层情况是不同的，而地层情况具有一定的延续性，因此距离目标井越近的临近井，其地层结构、情况、性质可能与目标井越接近。所以，在本专利技术的实施例中，得到临近井的井号顺序数组well[o]之后，设定井号索引p＝0，按序依次查看井号顺序数组well[o]中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井风险的预测方法，其特征在于，包括：获取目标井当前深度的实时数据向量；建立时间窗，并在所述时间窗内建立指定时间间隔的实时数据向量集合；处理所述实时数据向量集合，并作为待预测案例向量；根据所述目标井的各临近井，获取与所述待预测案例向量的地理特征相符的各现有案例向量；获取与所述待预测案例向量匹配的各现有案例向量；根据与所述待预测案例向量匹配的现有案例向量对应的临近井，预测所述目标井的钻井风险。

【技术特征摘要】
1.一种钻井风险的预测方法，其特征在于，包括：获取目标井当前深度的实时数据向量；建立时间窗，并在所述时间窗内建立指定时间间隔的实时数据向量集合；处理所述实时数据向量集合，并作为待预测案例向量；根据所述目标井的各临近井，获取与所述待预测案例向量的地理特征相符的各现有案例向量；获取与所述待预测案例向量匹配的各现有案例向量；根据与所述待预测案例向量匹配的现有案例向量对应的临近井，预测所述目标井的钻井风险。2.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，处理所述实时数据向量集合，并作为待预测案例向量包括：计算所述实时数据向量集合的平均值；计算所述实时数据向量与所述实时数据向量集合的平均值的差值，并将所述差值作为待预测案例向量。3.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，根据所述目标井的各临近井，获取与所述待预测案例向量的地理特征相符的各现有案例向量包括：根据与所述目标井的距离由近至远，对各临近井进行排序；按照所述排序，获取与所述待预测案例向量的地理特征相符的各现有案例向量。4.根据权利要求3所述的预测方法，其特征在于，按照所述排序，获取与所述待预测案例向量的地理特征相符的各现有案例向量之后，还包括：获取待匹配的现有案例向量的特征分量权值数组；判断所述待预测案例向量与待匹配的现有案例向量的维数是否相等，若不相等，则调整所获取的现有案例向量的特征分量权值数组。5.根据权利要求4所述的预测方法，其特征在于，调整所获取的现有案例向量的特征分量权值数组包括：基于下式调整现有案例向量的特征分量权值数组中的每个权值：其中，j∈[1,m]，weightj表...

【专利技术属性】
技术研发人员：段继男，杨传书，孙旭，赵勇，李昌盛，徐术国，何江，张好林，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11