钻井优化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种钻井优化方法及装置，该方法包括：随着井段钻进，不断调整并采集钻头工作参数数据；利用钻头性能综合评价指数目标函数分析所述钻头工作参数数据，得到钻头工作优化参数数据；所述钻头性能综合评价指数目标函数是基于钻头工作参数建立的关于机械钻速、机械能比及粘滑振动指数的目标函数；根据所述钻头工作优化参数数据优化调整钻井的钻头工作参数。本发明专利技术能够充分发挥钻头破岩效能。

Drilling optimization method and equipment

The invention provides a drilling optimization method and device, which includes: adjusting and collecting data of drill bit working parameters continuously with drilling section; analyzing data of drill bit working parameters by using objective function of comprehensive evaluation index of drill bit performance to obtain data of drill bit working optimization parameters; and establishing objective function of comprehensive evaluation index of drill bit performance based on drill bit working parameters. The objective functions of mechanical penetration rate, mechanical energy ratio and stick-slip vibration index are discussed, and the drilling bit working parameters are optimized and adjusted according to the optimized parameters of the bit. The invention can give full play to the rock breaking efficiency of the drill bit.

【技术实现步骤摘要】
钻井优化方法及装置
本专利技术涉及钻井
，尤其涉及一种钻井优化方法及装置。
技术介绍
在钻井过程中，地层通常都是非均质的，随着井深的增加，待钻地层的软硬程度也在发生变化。同一只钻头，施加不变的工作参数，常常造成钻头破岩效能得不到充分发挥。甚至工作参数不合理会造成钻头先期损坏，影响钻头使用效率和使用寿命。大量的室内实验表明，每一种钻头均存在着高效破岩区和潜在的破岩能效提升区。但司钻一般无法感知这两个区域，只能凭经验或设计书给钻头施加工作参数。
技术实现思路
本专利技术提供一种钻井优化方法及装置，以充分发挥钻头破岩效能。本专利技术实施例提供一种钻井优化方法，包括：随着井段钻进，不断调整并采集钻头工作参数数据；利用钻头性能综合评价指数目标函数分析所述钻头工作参数数据，得到钻头工作优化参数数据；所述钻头性能综合评价指数目标函数是基于钻头工作参数建立的关于机械钻速、机械能比及粘滑振动指数的目标函数；根据所述钻头工作优化参数数据优化调整钻井的钻头工作参数。本专利技术实施例还提供一种钻井优化装置，包括：数据采集单元，用于：随着井段钻进，不断调整并采集钻头工作参数数据；钻头工作参数寻优单元，用于：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻井优化方法，其特征在于，包括：随着井段钻进，不断调整并采集钻头工作参数数据；利用钻头性能综合评价指数目标函数分析所述钻头工作参数数据，得到钻头工作优化参数数据；所述钻头性能综合评价指数目标函数是基于钻头工作参数建立的关于机械钻速、机械能比及粘滑振动指数的目标函数；根据所述钻头工作优化参数数据优化调整钻井的钻头工作参数。

【技术特征摘要】
1.一种钻井优化方法，其特征在于，包括：随着井段钻进，不断调整并采集钻头工作参数数据；利用钻头性能综合评价指数目标函数分析所述钻头工作参数数据，得到钻头工作优化参数数据；所述钻头性能综合评价指数目标函数是基于钻头工作参数建立的关于机械钻速、机械能比及粘滑振动指数的目标函数；根据所述钻头工作优化参数数据优化调整钻井的钻头工作参数。2.如权利要求1所述的钻井优化方法，其特征在于，利用钻头性能综合评价指数目标函数分析所述钻头工作参数数据之前，还包括：判断所述钻头工作参数数据是否满足设定参数类别要求，判断所述钻头工作参数数据是否满足设定数据量要求；在未满足所述设定类别要求和/或未满足所述设定数据量要求的情况下，继续调整并采集钻头工作参数。3.如权利要求2所述的钻井优化方法，其特征在于，判断所述钻头工作参数数据是否满足设定数据量要求，包括：通过判断钻进的井段长度是否达到预设阀值判断所述钻头工作参数数据是否满足设定数据量要求。4.如权利要求1所述的钻井优化方法，其特征在于，利用钻头性能综合评价指数目标函数分析所述钻头工作参数数据，得到钻头工作优化参数数据，包括：以所述钻头工作参数数据作为分析对象，求解所述钻头性能综合评价指数目标函数，得到钻头性能综合评价指数最大值及相应的钻头工作参数组合；判断所述钻头工作参数组合是否符合决策树算法要求，若是，将所述钻头工作参数组合作为钻头工作优化参数数据。5.如权利要求4所述的钻井优化方法，其特征在于，利用钻头性能综合评价指数目标函数分析所述钻头工作参数数据，得到钻头工作优化参数数据，还包括：在所述钻头工作参数组合不符合所述决策树算法要求的情况下，利用所述钻头工作参数数据中最近采集的部分数据进行地层变化识别；在识别地层发生变化的情况下，继续调整并采集钻头工作参数数据；在识别地层未发生变化的情况下，利用梯度寻优向量和所述钻头工作参数数据中最近采集的部分数据，确定使得所述钻头性能综合评价指数目标函数的值最大的钻头工作参数组合，作为钻头工作优化参数数据。6.如权利要求1所述的钻井优化方法，其特征在于，还包括：基于优化调整后的钻头工作参数，计算所述钻头性能综合评价指数目标函数的值与所述钻头工作优化参数数据对应的所述钻头性能综合评价指数目标函数的最大值的比值；在所述比值小于设定值的情况下，继续调整并采集钻头工作参数数据；在所述比值大于或等于所述设定值的情况下，继续利用所述钻头工作优化参数数据进行钻井。7.如权利要求1所述的钻井优化方法，其特征在于，根据所述钻头工作优化参数数据优化调整钻井的钻头工作参数，包括：将所述钻头工作优化参数数据中的转速下发至顶驱控制器以优化调整钻井的转速，将所述钻头工作优化参数数据中的钻压下发至绞车控制器以优化调整钻井的钻压，以及将所述钻头工作优化参数数据中的排量下发至泥浆泵控制器以优化调整钻井的排量。8.一种钻井优化装置，其特征在于，包括：数据采集单元，用于：随着井段钻进，不断调整并采集钻头工作参数数据；钻头工作参数寻优单元，用于：利用钻头性能综合评价指数目标函数分析所...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔猛，汪海阁，马勇，葛云华，张军，崔龙连，郭卫红，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11