一种基于岩屑返出情况的井眼清洁量化评价方法技术

本发明专利技术公开了一种基于岩屑返出情况的井眼清洁量化评价方法，其包括：步骤1：计算井下可返出地面的理论岩屑体积；步骤2：获取钻井过程中已返出地面的已返出岩屑量和停止钻井后迟到返出地面的待返出岩屑量，根据已返出岩屑量和待返出岩屑量得出可返出地面的实际岩屑量，根据实际岩屑量得出实际可返出地面的实际岩屑体积；步骤3：根据理论岩屑体积和实际岩屑体积确定井眼清洁度，根据井眼清洁度对井眼进行清洁量化评价。本发明专利技术能够通过对比钻井过程中地面返出的岩屑量和理论上井底产生的岩屑量判定井底岩屑堆积情况，为岩屑床形态判别提供依据，指导地面参数优化，降低作业风险。降低作业风险。降低作业风险。

【技术实现步骤摘要】
一种基于岩屑返出情况的井眼清洁量化评价方法


[0001]本专利技术属于石油钻井
，具体涉及一种基于岩屑返出情况的井眼清洁量化评价方法。

技术介绍

[0002]页岩气水平井水平段长达1500m以上，钻进后期极易因岩屑堆积造成摩阻、扭矩大幅增加，甚至导致卡钻、憋泵等复杂情况，严重影响钻井安全，造成工程延迟、成本增加。同时井眼不清洁还可能导致测井工具下入难、下套管固井难等问题。长宁、威远等地区龙马溪组因井眼不清洁导致的卡钻事故频发。截止2020年底，中石油川渝地区旋转导向工具已埋井49套，损失巨大，成为了水平井钻井提速提效的技术瓶颈，严重制约了页岩气水平井安全效益开发。因此，亟需加强水平井井眼清洁量化评价研究，形成井眼清洁量化评价技术，保障水平井钻井作业安全快速进行。
[0003]为了解决上述技术问题，现有技术中提出了如下技术。
[0004]如公开号为CN110067551A 的专利文献公开了一种井眼清洁度与井壁稳定性定量化实时监测方法，其包括实际返出岩屑体积计算、理论返出岩屑体积计算、实时岩屑返出率计算和设定安全岩屑返出率窗口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于岩屑返出情况的井眼清洁量化评价方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：计算井下可返出地面的理论岩屑体积；步骤2：获取钻井过程中已返出地面的已返出岩屑量和停止钻井后迟到返出地面的待返出岩屑量，根据已返出岩屑量和待返出岩屑量得出可返出地面的实际岩屑量，根据实际岩屑量得出实际可返出地面的实际岩屑体积；步骤3：根据理论岩屑体积和实际岩屑体积确定井眼清洁度，根据井眼清洁度对井眼进行清洁量化评价。2.根据权利要求1所述的一种基于岩屑返出情况的井眼清洁量化评价方法，其特征在于：所述的理论岩屑体积的计算方法为：V
理论
=pi*R2/4*ΔH
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）式（1）中，V
理论
为理论岩屑体积，pi为圆周率，R为以邻井电测数据得到的理论井径，或为根据随钻系统得到的实测井径，或为根据理论井径和实测井径得到的校正井径，ΔH为井深变化量。3.根据权利要求2所述的一种基于岩屑返出情况的井眼清洁量化评价方法，其特征在于：所述的实际岩屑体积的计算方法为：V
实际
=G
实际
/p
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（2）其中，G
实际= G
已返出
+G
待返出
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（3）p=G
实际
/V
理论
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（4）式（2）
‑
（4）中，V
实际
为实际岩屑体积，G
实际
为实际岩屑量，G
已返出
为已返出岩屑量，G
待返出
为待返出岩屑量，p为校正系数。4.根据权利要求3所述的一种基于岩屑返出情况的井眼清洁量化评价方法，其特征在于：所述的井眼清洁度的计算方法为：A=（100
‑
100*( V
理论
‑ꢀ
V
实际
)/ V
理论
）%
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（5）式（5）中，A为井眼清洁度。5.根据权利要求1所述的一种基于岩屑返出情况的井眼清洁量化评价方法，其特征在于：所述的根据井眼清洁度对井眼进行清洁量化评价的方法为：设定评价阈值，当井眼清洁度小于评价阈值时，表示井下岩屑返出困难，存在岩屑床；当井眼清洁度大于评价阈值时，表示井下井壁失稳垮塌；当井眼清洁度位于评价阈值范围内时，表示井眼清洁度好，井下状况正常。6.根据权利要求1所述的一种基于岩屑返出情况的井眼清洁量化评价方法，其特征在于：所述的迟到返出地面的待返出岩屑量是指停止钻井后残留在井眼中的岩屑量。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的一种基于岩屑返出情况的井眼清洁量化评价方法，其特征在于：所述的已返出岩屑量的获取方法包括以下步骤：步骤S1：开始称重时，由转动机构按转动周期控制两个接料容器（1）在接料工位与待接工位之间循环转动，当其中一个接料容器（1）转动至接料工位时，另一个接料容器（1）正好位于待接工位；步骤S2：通过计量组件获取位于接料工位上的接料容器（1）在接料初始时刻的初始重量G1，并在当前转动周期的结束时刻，通过计量组件获取该接料容器（1）的当前重量G2，然
后根据当前重量G2和初始重量G1计算得出当前转动周期内输送的岩屑量G
转动周期
；步骤S3：将上一转动周期的结束时刻作为下一转动周期的开始时刻，由转动机构控制两个接料容器（1）转动，并在转动过程中控制岩屑脱离接料容器（1），当两个接料容器（1）互换位置后，重复步骤2计算得出当前转动周期内输送的岩屑量G
转动周期
；步骤S4：停止称重后，根据各个转动周期输送的岩屑量G
转动周期
之和计算得出已返出岩屑量。8.根据权利要求7所述的一种基于岩屑返出情况的井眼清洁量化评价方法，其特征在于：所述接料工位和待接工位分别对称设置在竖向方向的上方和下方，转动机构控制两个接料容器（1）在接料工位与待接工位之间循环转动是指控制两个接料容器（1）在竖向方向上下循环翻转。9.根据权利要求8所述的一种基于岩屑返出情况的井眼清洁量化评价方法，其特征在于：所述转动机构包括支座（2）、转轴（3）和伺服电机一（4），转轴（3）的两端通过轴承分别安装在支座（2）上，伺服电机一（4）的动力轴与转轴（3）固定连接；所述计量组件对称固定在转轴（3）上，所述接料容器（1）分别固定在计量组件上；所述伺服电机一（4）通过转轴（3）控制两个接料容器（1）在接料工位与待接工位之间循环转动。10.根据权利要求9所述的一种基于岩屑返出情况的井眼清洁量化评价方法，其特征在于：所述计量组件包括多个称重传感器（5），多个称重传感器（5）分别对称设置在接料容器（1）的底部两端；测量时，计量组件获取的数据为各个称重传感器（5）测量的数据之和。11.根据权利要求7所述的一种基于岩屑返出情况的井眼清洁量化评价方法，其特征在于：所述接料工位和待接工位分别对称设置在同一横向平面的左右两侧，转动机构控...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雷，张继川，谭宾，陆灯云，许期聪，邓虎，李枝林，姚建林，刘伟，赵福金，冯明，刘洲，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：