一种井深定位方法、装置、计算机设备及可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种井深定位方法、装置、计算机设备及可读存储介质，所述方法包括：获取钻井液在井段内的流速以及所述钻井液与测量设备的滑移速度；获取滑移速度校正系数，并通过所述滑移速度校正系数对所述滑移速度进行校正；基于校正后的所述滑移速度和流速获取所述测量设备在所述井段内的运动速度；获取所述测量设备在所述井段内的运动时间；基于所述运动速度以及运动时间对井深进行定位。本发明专利技术通过校正测量设备与钻井液的滑移速度，进而提高测量设备的定位精度，通过获取测量设备的深度数据实现井深定位,旨在从而实现对井筒多物理场参数剖面的实时动态跟踪。场参数剖面的实时动态跟踪。场参数剖面的实时动态跟踪。

【技术实现步骤摘要】
一种井深定位方法、装置、计算机设备及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及钻井工程
，特别是关于一种井深定位方法、装置、计算机设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着油气勘探开发不断深入，钻井工程逐步向深井、超深井等领域进发，钻井工程面临着越来越复杂的井下环境，以及随之而来的复杂工况挑战。如窄安全密度窗口等难题导致钻完井过程中漏失、井涌、窜槽等复杂频发，破坏井筒的完整性，甚至可能导致油气井的报废。温度、压力对钻井液和固井液的性能参数影响非常显著，且不同温度压力范围内井筒流体热物性参数的响应规律也存在明显差异。因此，获取井筒内准确的温度场、压力场分布及井筒流体的动力学性能参数，对于钻完井过程中井下流体性质和施工过程风险的计算、判断和控制有着重要意义。
[0003]当前井下温度压力数据的采集多采用随钻测量技术，即通过随钻测量工具实时获取井下工程参数。然而，常规随钻测量工具通常安置于近钻头处，仅能够获得某一井深的工程参数，维度单一，无法实现深井长裸眼段井筒压力剖面的实时测量，且随钻测量工具成本较高。近年来，开展了相关研究，设计出能够用于全井筒多物理场协同测量的微型测量器，该微型测量器的工作原理是在钻井过程中将微型测量器从地面投入钻杆内，与钻井液一起运动，到达井底后经钻头的水眼进入井筒环空，在环空中随钻井液一起返回至井口，并被地面的特殊装置俘获。微型测量器在运动过程中实时连续采集多物理场参数，但是微型测量器只记录了物理场参数和对应参数记录的时间参数，没有记录与井深相关的参数。因此，需要将微型测量器记录的时间参数转换为井深参数，进而获得井筒多物理场参数剖面。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提高井下测量器时间
‑
深度转换精度，克服测量设备测量的井筒多物理场参数信息无法与井深信息准确匹配的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种井深定位方法，所述方法包括：
[0006]获取钻井液在井段内的流速以及所述钻井液与测量设备的滑移速度；
[0007]获取滑移速度校正系数，并通过所述滑移速度校正系数对所述滑移速度进行校正；
[0008]基于校正后的所述滑移速度和流速获取所述测量设备在所述井段内的运动速度；
[0009]获取所述测量设备在所述井段内的运动时间；
[0010]基于所述运动速度以及运动时间对井深进行定位。
[0011]可选的，所述方法还包括：根据公式一获取所述滑移速度v
h
：
[0012][0013]其中：φ为测量设备的球度系数，μ为钻井液粘度，ρ为钻井液密度，d
w
为测量设备
直径，ρ
w
为测量设备密度。
[0014]可选的，获取第k井段的滑移速度校正系数包括：
[0015]计算第k
‑
1井段初始状态量的统计值、初始Sigma点集以及对应的初始权重；所述初始状态量为第k
‑
1井段滑移速度校正系数；
[0016]根据所述第k
‑
1井段的初始Sigma点集、初始权重以及状态方程预测所述第k井段的状态量Sigma点集及其状态量统计值；
[0017]基于所述第k井段的状态量Sigma点集、状态量统计值以及观测方程计算第k井段的观测量Sigma点集及其观测量统计值；
[0018]根据所述第k井段的观测量统计值计算卡尔曼增益矩阵；
[0019]根据所述卡尔曼增益矩阵更新第k井段的状态量及其协方差；其中，第k井段的状态量即为第k井段的滑移速度校正系数。
[0020]可选的，所述方法包括：
[0021]获取所述测量设备在井段中的位置；所述井段中的位置包括：钻柱以及环空；
[0022]根据所述位置获取所述钻井液在所述钻柱内的第一流速以及测量设备的第一运动时间，或获取所述钻井液在所述环空内的第二流速以及测量设备的第二运动时间；
[0023]以及根据校正后的所述滑移速度和所述第一流速获取所述测量设备在所述钻柱内的第一运动速度，或根据校正后的所述滑移速度和所述第二流速获取所述测量设备在所述环空内的第二运动速度。
[0024]可选的，所述方法包括：
[0025]根据公式二获取钻井液在第k井段的钻柱内的第一流速v
i,k
：
[0026][0027]或根据公式三获取钻井液在第k井段的环空内的第二流速v
a,k
：
[0028][0029]其中，Q为钻井液排量；d
i,k
为钻柱内径；D
a,k
为第k井段的环空外径；d
a,k
为第k井段的环空内径。
[0030]可选的，所述方法还包括：根据公式四获取第一运动速度V
iw,k
或根据公式五获取第二运动速度V
aw,k
：
[0031]V
iw,k
＝v
i,k
+C
i,k
v
h
公式四
[0032]V
aw,k
＝v
a,k
‑
C
a,k
v
h
公式五
[0033]其中：C
i,k
、C
a,k
分别为第k井段的钻柱滑移速度校正系数和第k井段的环空滑移速度校正系数,v
h
为所述钻井液与测量设备的滑移速度。
[0034]可选的，获取所述测量设备在井段中的位置包括：
[0035]判断所述测量设备在T时刻所处的井段中的位置；
[0036]若T
in
<T<T
b
，所述测量设备位于所述井段中的钻柱内；
[0037]若T
b
<T<T
out
，所述测量设备位于所述井段中的环空内；其中，T
in
、T
out
、T
b
分别为所
述测量设备的投入响应时间、返出响应时间和立管压力响应时间。
[0038]本专利技术还提供一种井深定位装置，所述装置包括：
[0039]第一获取单元，用于获取钻井液在井段内的流速以及所述钻井液与测量设备的滑移速度；
[0040]第二获取单元，用于获取滑移速度校正系数，并通过所述滑移速度校正系数对所述滑移速度进行校正；
[0041]第三获取单元，用于基于校正后的所述滑移速度和流速获取所述测量设备在所述井段内的运动速度；
[0042]第四获取单元，用于获取所述测量设备在所述井段内的运动时间；
[0043]定位单元，用于基于所述运动速度以及运动时间对井深进行定位。
[0044]本专利技术还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井深定位方法，其特征在于，所述方法包括：获取钻井液在井段内的流速以及所述钻井液与测量设备的滑移速度；获取滑移速度校正系数，并通过所述滑移速度校正系数对所述滑移速度进行校正；基于校正后的所述滑移速度和流速获取所述测量设备在所述井段内的运动速度；获取所述测量设备在所述井段内的运动时间；基于所述运动速度以及运动时间对井深进行定位。2.根据权利要求1所述的一种井深定位方法，其特征在于，所述方法还包括：根据公式一获取所述滑移速度v
h
：其中：φ为测量设备的球度系数，μ为钻井液粘度，ρ为钻井液密度，d
w
为测量设备直径，ρ
w
为测量设备密度。3.根据权利要求1所述的一种井深定位方法，其特征在于，获取第k井段的滑移速度校正系数包括：计算第k
‑
1井段初始状态量的统计值、初始Sigma点集以及对应的初始权重；所述初始状态量为第k
‑
1井段滑移速度校正系数；根据所述第k
‑
1井段的初始Sigma点集、初始权重以及状态方程预测所述第k井段的状态量Sigma点集及其状态量统计值；基于所述第k井段的状态量Sigma点集、状态量统计值以及观测方程计算第k井段的观测量Sigma点集及其观测量统计值；根据所述第k井段的观测量统计值计算卡尔曼增益矩阵；根据所述卡尔曼增益矩阵更新第k井段的状态量及其协方差；其中，第k井段的状态量即为第k井段的滑移速度校正系数。4.根据权利要求1所述的一种井深定位方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述测量设备在井段中的位置；所述井段中的位置包括：钻柱以及环空；根据所述位置获取所述钻井液在所述钻柱内的第一流速以及测量设备的第一运动时间，或获取所述钻井液在所述环空内的第二流速以及测量设备的第二运动时间；以及根据校正后的所述滑移速度和所述第一流速获取所述测量设备在所述钻柱内的第一运动速度，或根据校正后的所述滑移速度和所述第二流速获取所述测量设备在所述环空内的第二运动速度。5.根据权利要求4所述的一种井深定位方法，其特征在于，所述方法包括：根据公式二获取钻井液在第k井段的钻柱内的第一流速v
i,k
：或根据公式三获取钻井液在第k井段的环空内的第二流速v
a,k
：
其中，Q为钻井液排量；d
i,k
为钻柱内径；D
a,k
为第k井段的环空外...

【专利技术属性】
技术研发人员：李牧，杨宏伟，赵庆，刘伟，李雅飞，郝围围，黄鹏鹏，翟小强，付加胜，刘德智，王昊，吴楠，
申请(专利权)人：中国石油集团工程技术研究院有限公司北京石油机械有限公司，
类型：发明
国别省市：