一种基于参数变化趋势异常诊断的卡钻实时预警方法技术

本发明专利技术公开了一种基于参数变化趋势异常诊断的卡钻实时预警方法，通过分析钻井作业过程中卡钻故障的专家知识判断，确定了卡钻风险对应的关键表征参数，并研究了卡钻发生位点的关键表征参数的变化趋势，得到了相应的变化规律；在此基础上建立了基于工程参数变化趋势异常诊断的卡钻故障实时预警方法，实现了卡钻故障的智能诊断，把井下复杂故障从事后诊断升级为事前预警，提高了异常工况的诊断准确率。本发明专利技术技术的攻关和应用对于提高深层页岩气钻井单井盈利水平、降低复杂和故障损失、提高工区内队伍的竞争能力具有重要意义。区内队伍的竞争能力具有重要意义。区内队伍的竞争能力具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于参数变化趋势异常诊断的卡钻实时预警方法


[0001]本专利技术涉及深层页岩气复杂地层钻井领域，特别涉及一种基于参数变化趋势异常诊断的卡钻实时预警方法。

技术介绍

[0002]钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷在井内不能自由活动的现象，称为卡钻。钻具在井内不能起出，甚至无法下放或转动，有的卡钻还无法循环钻井液，这是钻井工作中一种常见的事故。
[0003]现有的卡钻故障识别主要是依靠专家知识系统，或利用常规录井资料对工程异常进行分析，仅有少量测量和运算工作由计算机自动完成，大多数的分析和判断仍然依靠人工完成，由于个体知识、经验以及责任心差异等原因，往往会导致不能及时发现和处理钻井异常及复杂的情况，增加了风险；事实上要求操作员全神贯注地观察监测数据的变化并迅速判明事故，是不太现实的。
[0004]因此，现有卡钻识别技术在监控信息综合利用能力差、风险预警不够及时、主观性太强等问题较为突出。

技术实现思路

[0005]传统的卡钻故障预测方法过分依赖于专家的主观判断，预测结果大多是定性或半定量的。有鉴于此，本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于参数变化趋势异常诊断的卡钻实时预警方法，其特征在于，包括步骤：S331、根据当前和先前的钻井实时监测数据计算卡钻关键表征参数，所述卡钻关键表征参数包括：若干种卡钻指标的当前的平均移动偏差值ΔM，和多个先前时间段的数据回归斜率绝对值S332、分别判断是否每种所述卡钻指标的当前的所述平均移动偏差值ΔM指示局部增加趋势，多个先前时间段的数据回归斜率绝对值先后依次增加；若是，则相应卡钻指标的监测指标概率为1；若否，则相应卡钻指标的监测指标概率为0；S333、根据每种所述卡钻指标的监测指标概率及其各自的加权因子计算卡钻风险指数R
sk
。2.根据权利要求1所述的基于参数变化趋势异常诊断的卡钻实时预警方法，其特征在于，所述步骤S331中，平均移动偏差值ΔM的计算公式为：ΔM＝M
α
‑
M
β (α＜β)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)式中，M
α
和M
β
为当前时刻t的移动平均值；α和β为滑动窗口长度；ΔM为t时刻移动平均值的插值。3.根据权利要求1所述的基于参数变化趋势异常诊断的卡钻实时预警方法，其特征在于，所述步骤S331中，平均局部斜率的计算公式为：其中，将时刻t处回归的斜率值记为K
i,t
，正值为正趋势，负值为负趋势，w
i
为一个逻辑函数，表示从0
‑
1的指数转换，公式为：4.根据权利要求1所述的基于参数变化趋势异常诊断的卡钻实时预警方法，其特征在于，所述步骤S331中，所述卡钻指标包括：悬重、扭矩和立压；所述步骤S333中，卡钻风险指数R
sk
的计算公式为：R
sk
＝w
D
P
D
+w
T
P
T
+w
P
P
P
式中，R
sk
为卡钻风险指数；P
D
、P
T
、P
P
分别为悬重、扭矩和立压的监测指标概率；w
D
、w
...

【专利技术属性】
技术研发人员：胜亚楠，徐泓，李海波，蒋金宝，刘香峰，李鹰峰，
申请(专利权)人：中石化中原石油工程有限公司中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：