一种地面、井下一体化的钻井实时优化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种地面、井下一体化的钻井实时优化系统，涉及石油与天然气、矿石等资源勘探开发领域，包括井下数据测量系统、井下安全监测系统、井下钻井优化系统、地面数据系统、地面决策系统和控制及执行系统，井下数据测量系统用于对井下的地质参数、工程参数和井眼轨迹参数进行测量得到测量数据；井下安全监测系统，其用于对井下的地质故障、循环系统故障和钻头钻具故障进行监测得到监测数据；井下钻井优化系统，其用于对测量数据和监测数据进行融合，并分析得到钻井优化方案，并对方案进行编码后上传；地面数据系统，其用于为地面决策系统提供历史数据、钻井知识数据和地面测量数据。本发明专利技术能够有效提升钻井优化效果。本发明专利技术能够有效提升钻井优化效果。本发明专利技术能够有效提升钻井优化效果。

【技术实现步骤摘要】
一种地面、井下一体化的钻井实时优化系统


[0001]本专利技术涉及石油与天然气、矿石等资源勘探开发领域，具体涉及一种地面、井下一体化的钻井实时优化系统。

技术介绍

[0002]在石油天然气、矿石等资源开采过程中，对钻井成本的追求是持续不断的，其中，通过钻井优化提高钻井效率，降低能量消耗是降低钻井成本的重要方向。为此，国内外众多研究机构和企业都在不遗余力地开展钻井优化的工作。
[0003]常规钻井采用邻井参数或通过试钻进行钻井优化。邻井地层相近甚至相同，钻头类型及钻具组合也非常相近，因此，直接采用邻井参数可以取得事半功倍的效果，而在没有邻井、邻井数据参考性不强或采用新的工具组合、钻井工艺等措施时，可以通过试钻确定最优工作参数，即固定钻压，调整转速或固定转速调整钻压，经过一段时间的试钻，得到最优的钻井参数。试钻法实用性较强，但耗时较长；如果地层变化，之前最优的钻井参数不适用，需要人工再进行调整。
[0004]随着资源开采技术的发展，定向井、大斜度井、水平井技术广泛应用，给常规试钻式的钻井优化法带来很大困难：地面传感器测量数据与井下实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地面、井下一体化的钻井实时优化系统，其特征在于，包括：井下数据测量系统，其用于对井下的地质参数、工程参数和井眼轨迹参数进行测量得到测量数据；井下安全监测系统，其用于对井下的地质故障、循环系统故障和钻头钻具故障进行监测得到监测数据；井下钻井优化系统，其用于对测量数据和监测数据进行融合，并分析得到钻井优化方案，并对方案进行编码后上传；地面数据系统，其用于为地面决策系统提供历史数据、钻井知识数据和地面测量数据；地面决策系统，其用于根据地质设计、历史数据和钻井知识数据得到钻前优化方案，并建立地质模型，以及在钻井过程中，综合地面测量数据，以及井下测量监测信息或井下钻井优化方案，得到实钻优化方案，并将实钻优化方案传输至控制及执行系统；控制及执行系统，其用于将实钻优化方案转化为井下执行机构指令和地面执行机构指令，并进行具体实施。2.如权利要求1所述的一种地面、井下一体化的钻井实时优化系统，其特征在于：所述钻井实时优化系统还包括数据双向传输系统；所述数据双向传输系统包括井下数据短传系统、遥传系统和地面指令下传系统；所述井下数据短传系统用于以短传方式将井下数据测量系统测量得到的测量数据和井下安全监测系统监测得到的监测数据传输至井下钻井优化系统；所述遥传系统用于以泥浆脉冲或电磁波传输方式，将钻井优化方案的编码、井下测量数据或井下监测数据传输至地面决策系统；所述地面指令下传系统用于以泥浆脉冲或电磁波传输方式，将井下执行机构指令传输至井下的控制及执行系统。3.如权利要求1所述的一种地面、井下一体化的钻井实时优化系统，其特征在于：所述井下数据测量系统包括井下地质参数测量系统、工程参数测量系统和井眼轨迹参数测量系统；所述井下地质参数测量系统包括随钻测井仪，所述井下地质参数测量系统用于对井下的地质参数进行测量；所述工程参数测量系统包括钻头工况在线监测仪，所述工程参数测量系统用于对井下的工程参数进行测量。所述井眼轨迹参数测量系统包括随钻测斜仪，所述井眼轨迹参数测量系统用于对井下的井眼轨迹参数进行测量。4.如权利要求3所述的一种地面、井下一体化的钻井实时优化系统，其特征在于：所述地质参数包括地层岩性、岩石物理特性、力学特性、地质构造和地层倾角；所述工程参数包括轴力、扭矩、弯矩、三轴振动、转速、温度和压力；所述井眼轨迹参数包括井斜角、方位角和工具面角。5.如权利要求1所述的一种地面...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵增元，刘畅，陶成玉，刘欣，吴倩，
申请(专利权)人：中石化石油机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：