一种随钻工况识别方法及系统技术方案

一种随钻工况识别方法，包括：步骤一、在地面端利用获取到的测量参数的历史数据以及对应的钻井工况构建工况识别模型，工况识别模型能够根据测量数据确定相应的钻井工况；步骤二、将工况识别模型写入随钻仪器，以由随钻仪器在钻进过程中利用工况识别模型根据获取到的测量参数的实时数据确定实时钻井工况。本方法能够使得随钻工况识别系统仅仅在井下即可实现对于钻井工况的实时识别，其并不需要像现有技术那样将获取到的测量参数的实时数据传输至地面端来由地面端进行识别，随钻工况识别系统也就可以相应地省略数据传输设备，这样也就可以有效减小随钻仪器的体积以及成本。

A method and system of working condition identification while drilling

【技术实现步骤摘要】
一种随钻工况识别方法及系统
本专利技术涉及油气勘探开发
，具体地说，涉及一种随钻工况识别方法及系统。
技术介绍
钻井是一种高风险作业，在钻井作业的整个活动中都可能潜在对健康、安全与环境危害的影响因素。在复杂层段和新探区，凭经验钻井往往事故不断，造成资金和时间的巨大浪费。而钻井参数能够提供丰富的钻井工程信息，不仅可以对钻井工况以及有关参数进行实施监测，而且可以及时预设可能出现的复杂情况和钻井事故。
技术实现思路
本专利技术提供了一种随钻工况识别方法，所述方法包括：步骤一、在地面端利用获取到的测量参数的历史数据以及对应的钻井工况构建工况识别模型，所述工况识别模型能够根据测量数据确定相应的钻井工况；步骤二、将所述工况识别模型写入随钻仪器，以由所述随钻仪器在钻进过程中利用所述工况识别模型根据获取到的测量参数的实时数据确定实时钻井工况。根据本专利技术的一个实施例，所述测量数据包括以下所列项中的任一项或几项：定向参数、工程参数以及地质参数。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤一中，还根据所述测量参数的历史数据生成所述测量参数在特定周期内的相对变化值数据，并利用所述测量参数的历史数据及其相对变化值数据，来结合所对应的钻井工况构建所述工况识别模型。根据本专利技术的一个实施例，所述工况识别模型包括人工神经网络，在所述步骤一中，将所述测量参数的历史数据及其相对变化值数据作为所述人工神经网络的输入数据，将对应的钻井工况作为所述人工神经网络的输出数据，通过训练得到所述人工神经网络的权值矩阵，进而确定出所述工况识别模型。本专利技术还提供了一种随钻工况识别系统，所述系统包括采用如上任一项所述的方法来进行钻井工况识别。根据本专利技术的一个实施例，所述系统包括：数据获取装置，其用于获取待分析钻井在钻进过程测量参数的实时数据；随钻工况识别装置，其与所述数据获取装置连接，其内部存储有工况识别模型，能够利用所述工况识别模型根据所述测量参数的实时数据确定确定实时钻井工况。根据本专利技术的一个实施例，所述系统还包括：工况识别模型构建装置，其设置在地面端，用于利用获取到的测量参数的历史数据以及对应的钻井工况构建工况识别模型，所述工况识别模型能够根据测量数据确定相应的钻井工况。根据本专利技术的一个实施例，所述工况识别模型构建装置配置为根据所述测量参数的历史数据生成所述测量参数在特定周期内的相对变化值数据，并利用所述测量参数的历史数据及其相对变化值数据，来结合所对应的钻井工况构建所述工况识别模型。根据本专利技术的一个实施例，所述系统还包括：数据写入装置，其用于连接所述工况识别模型构建装置和随钻工况识别装置，以将所述工况识别模型写入所述随钻工况识别装置，从而使得所述随钻工况识别装置能够离线地利用所述工况识别模型。根据本专利技术的一个实施例，所述随钻工况识别装置的数据处理能力小于所述工况识别模型构建装置的数据处理能力。本专利技术所提供的随钻工况识别方法能够使得随钻工况识别系统仅仅在井下即可实现对于钻井工况的实时识别，其并不需要像现有技术那样将获取到的测量参数的实时数据传输至地面端来由地面端进行识别。而由于本方法以及系统在钻井工况识别的过程中并不需要进行地面端与随钻仪器之间的数据传输，因此随钻工况识别系统也就可以相应的省略数据传输设备，这样也就可以有效减小随钻仪器的体积以及成本。同时，现有技术通过将测量参数的实时数据传输至地面端来由地面端进行识别，而地面端与随钻仪器之间的数据传输过程很可能会收到干扰，而本系统由于采用的是直接在井下进行实时工况识别的方式，因此也就可以有效避免由于数据传输而对最终工况识别结果所造成的干扰。此外，本系统通过直接在井下进行实时工况识别，其相较于现有技术更加快捷和高效，这样也就有助于根据实时工况及时地调节随钻仪器的工作模式，不仅有助于提高随钻仪器的工作效率、延长仪器使用寿命，还能够有效减少随钻仪器的电能损耗。本专利技术的其他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或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：图1是根据本专利技术一个实施例的随钻工况识别方法的实现流程示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的随钻工况识别系统的结构示意图。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。同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本专利技术实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本专利技术可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。大数据的核心是预测，将数学算法运用到海量的数据上来预测事情发生的可能性。现有的智能钻井大数据技术利用先进的通讯技术，通过对钻井参数的收集整理并在地面端利用高级计算机算法进行分析，从而设计最佳的钻井方案。其最终目标是将智能化大数据钻井技术渗透到整个钻井过程中。现阶段，大数据钻井技术主要集中在根据测量的参数，由地面PC端进行数据处理，以优化钻井方案。而井下仪器方面缺乏对大数据的分析和处理，如钻井工况的自动识别等。针对现有技术中所存在的问题，本专利技术提供了一种新的随钻工况识别方法以及应用该方法进行实时工况识别的系统，该方法能够使得实时工况识别系统可以在井下来实时地对钻井工况进行识别，进而调整随钻仪器的工作模式。为了更加清楚地阐明本专利技术所提供的随钻工况识别方法以及系统实现其功能的原理、流程以及优点，以下结合图1和图2来进行进一步的说明。其中，图1示出了本实施例所提供的随钻工况识别方法的实现流程示意图，图2示出了本实施例所提供的随钻工况识别系统的结构示意图。如图1所示，本实施例所提供的随钻工况识别方法首先会在步骤S101中获取测量参数的历史数据以及对应的钻井工况。其中，测量参数的历史数据优选地是周期性地获取并存储在大容量数据存储器中，而这些测量参数的历史数据所对应的钻井工况则可以是由人工记录的。当然，在本专利技术的其他实施例中，测量数据的历史数据所对应的钻井工况也可以是利用现有技术而在地面PC端识别得到的。本实施例中，上述测量参数优选地包括定向参数、工程参数以及地质参数。需要指出的是，在本专利技术的其他实施例中，上述测量参数既可以仅包含以上所列项中的某一项或某几项，还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随钻工况识别方法，其特征在于，所述方法包括：/n步骤一、在地面端利用获取到的测量参数的历史数据以及对应的钻井工况构建工况识别模型，所述工况识别模型能够根据测量数据确定相应的钻井工况；/n步骤二、将所述工况识别模型写入随钻仪器，以由所述随钻仪器在钻进过程中利用所述工况识别模型根据获取到的测量参数的实时数据确定实时钻井工况。/n

【技术特征摘要】
1.一种随钻工况识别方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤一、在地面端利用获取到的测量参数的历史数据以及对应的钻井工况构建工况识别模型，所述工况识别模型能够根据测量数据确定相应的钻井工况；
步骤二、将所述工况识别模型写入随钻仪器，以由所述随钻仪器在钻进过程中利用所述工况识别模型根据获取到的测量参数的实时数据确定实时钻井工况。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量数据包括以下所列项中的任一项或几项：
定向参数、工程参数以及地质参数。


3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤一中，还根据所述测量参数的历史数据生成所述测量参数在特定周期内的相对变化值数据，并利用所述测量参数的历史数据及其相对变化值数据，来结合所对应的钻井工况构建所述工况识别模型。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述工况识别模型包括人工神经网络，在所述步骤一中，将所述测量参数的历史数据及其相对变化值数据作为所述人工神经网络的输入数据，将对应的钻井工况作为所述人工神经网络的输出数据，通过训练得到所述人工神经网络的权值矩阵，进而确定出所述工况识别模型。


5.一种随钻工况识别系统，其特征在于，所述系统包括采用如权利要求1～4中任一项所述的方法来进行钻井工况识别。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：胡越发，曾义金，倪卫宁，陈晓晖，高炳堂，杨春国，王立双，宋朝晖，郑俊华，张仁龙，
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