【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油天然气录井，具体涉及一种测录井融合的地层抗压强度随钻监测方法。
技术介绍
1、目前，深层地层岩石性质复杂，钻探工作中经常出现机械钻速低、复杂事故频发等问题，需要实时有效的岩石抗压强度随钻监测手段，为提速提效提供指导。在反映抗压强度方面，测井和录井信息都各有优缺点，测井信息稳定好，精度高，但需要完钻之后进行测井，实时性差；录井信息为随钻采集信息，实时性好，但受施工情况及井筒环境影响，随钻录井反馈信息的稳定性和准确性降低。
技术实现思路
1、本专利技术是为了解决现有技术中存在的问题而提出的，其目的是提供一种测录井融合的地层抗压强度随钻监测方法。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种测录井融合的地层抗压强度随钻监测方法，包括以下步骤：
4、(ⅰ)基于靶区工程录井信息建立钻头抗压强度随钻预测模型，获得基于录井信息的随钻抗压强度，具体包括以下步骤：
5、(ⅰ-ⅰ)记录入井钻头数据；
6、所述入井钻头数据包括钻具组合情况、钻头类型、钻头尺寸和钻头新度；
7、(ⅰ-ⅱ)采集工程参数
8、所述工程参数通过井场工具参数采集仪采集；
9、所述工程参数包括随钻采集钻压、转速、扭矩、钻时、泥浆密度、进出口排量和立管压力；
10、(ⅰ-ⅲ)剔除初始钻进井底造型数据和异常井段数据；
11、所述初始钻进井底造型数据和异常井段数据利用数据整理器剔除；
13、所述异常井段数据包括非正常钻进数据、空数据和井深突跳数据；对于起下钻、停钻等非正常钻进数据、空数据和井深突跳数据进行剔除处理，仅保留正常钻进段数据；
14、(ⅰ-ⅳ)依据钻头类型建立钻头磨损系数动态预测模型，计算钻头磨损系数；
15、当所述钻头类型为pdc钻头时，所述钻头磨损系数动态预测模型的表达式为：
16、
17、式中：tdf为pdc钻头磨损系数，无因次；af为地层的研磨性，无因次，由岩石研磨性实验测定；wob为钻压，单位为kn；rpm为转速，单位为r/min；hd为pdc钻头齿无因次磨损量，为齿磨损高度δh与切削齿半径dc/2之比；a，b，c为系数；
18、当钻头类型为牙轮钻头时，所述钻头磨损系数动态预测模型的表达式为：
19、
20、式中：tcf为牙轮钻头磨损系数，无因次；af为地层的研磨性，无因次，由岩石研磨性实验测定；rpm为转速，单位为r/min；wob为钻压，单位为kn；hc为牙轮钻头齿无因次磨损量，新钻头为0，吃高全部磨损时为1；q1，q2，d1，d2，c1为系数；
21、(ⅰ-ⅴ)依据钻头类型建立钻头随钻抗压强度预测模型，获得基于录井信息的随钻抗压强度；
22、当所述钻头类型为pdc钻头时，基于pdc钻头切削破岩机理，建立基于pdc钻头-岩石作用机制的pdc钻头随钻抗压强度预测模型；
23、所述pdc钻头随钻抗压强度预测模型的表达式为：
24、
25、式中：ccssz为随钻抗压强度，单位为mpa；nc为切削齿总数量，无因次；wob为钻压，单位为kn；rpm为转速，单位为r/min；db为钻头直径，单位为mm；rop为机械钻速，单位为m/h；θ为后倾角，单位为°；α为侧转角，单位为°；hd为pdc钻头齿无因次磨损量，为齿磨损高度δh与切削齿半径dc/2之比；μf为岩石摩擦系数，无因次；a，e，g，k均为系数，无因次；
26、当钻头类型为牙轮钻头时，基于牙轮钻头滚压破岩机理，建立基于牙轮钻头-岩石作用机制的牙轮钻头随钻抗压强度预测模型；
27、所述牙轮钻头随钻抗压强度预测模型的表达式为：
28、
29、式中：ccssz为随钻抗压强度，单位为mpa；wob为钻压，单位为kn；nt为与底部岩石接触的齿数，无因次；l为牙齿吃入长度，单位为mm；rop为机械钻速，单位为m/h；db为钻头直径，单位为mm；ψ为切削角，单位为°；nt为与底部岩石接触的齿数，无因次；m为每转一圈牙齿吃入数量，无因次；rpm为转速，单位为r/min；hc为牙轮钻头齿无因次磨损量，新钻头为0，吃高全部磨损时为1；a，e，g，k，c1，c2为系数，无因次；w为牙齿吃入宽度，mm
30、(ⅱ)依据测井信息计算得到测井抗压强度，并对测井抗压强度与基于录井信息的随钻抗压强度融合对比，确定不同岩性抗压强度随钻反演矫正系数，具体包括以下步骤：
31、(ⅱ-ⅰ)基于地球物理测井信息，提取纵波时差数据；
32、(ⅱ-ⅱ)基于纵波时差-抗压强度经验公式计算测井抗压强度；
33、所述的纵波时差-抗压强度经验公式为：
34、ccsdt＝k·dta
35、式中：ccsdt为测井抗压强度，单位为mpa；dt为纵波时差，单位为us/ft；k，a为经验公式系数，由岩石力学实验测定；
36、(ⅱ-ⅲ)结合测井抗压强度及基于录井信息的随钻抗压强度，计算基于测录井融合的岩石抗压强度矫正系数；
37、所述岩石抗压强度矫正系数的计算公式为：
38、α＝ccsdt/ccssz
39、式中：α为岩石抗压强度矫正系数，无因次；ccsdt为测井抗压强度，单位为mpa；ccssz为基于录井信息的随钻抗压强度，单位为mpa；
40、(ⅱ-ⅳ)基于岩屑录井信息，结合基于测录井融合的岩石抗压强度矫正系数，确定不同岩性对应岩石抗压强度矫正系数。
41、所述不同岩性对应岩石抗压强度矫正系数的计算公式为：
42、
43、式中：αri为某一岩性对应岩石抗压强度矫正系数，无因次；i代表某一岩性，i选自细砂岩、泥岩、砂砾岩或粉砂岩等岩性中的任意一种；αin为岩石抗压强度矫正系数，无因次；n为岩石抗压强度矫正系数中属于该岩性的数据个数；
44、(ⅲ)利用皮尔逊相关性分析法，确定岩性特征矿物和元素，建立关于步骤(ⅱ-ⅲ)获得的岩石抗压强度随钻反演矫正系数的矿物和元素多元回归方程，利用随钻反演抗压强度及抗压强度矫正系数多元回归方程，实时监测钻遇地层抗压强度值，为钻井施工参数优化及钻头适配性提供决策支持。
45、具体包括以下步骤：
46、(ⅲ-ⅰ)通过随钻xrd矿物衍射测试仪及xrf元素组分测试仪，采集矿物组分和元素组分；
47、(ⅲ-ⅱ)利用数据整理器，按照矿物&元素数据深度提取岩石抗压强度矫正系数数据；...
【技术保护点】
1.一种测录井融合的地层抗压强度随钻监测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的测录井融合的地层抗压强度随钻监测方法，其特征在于：所述步骤(Ⅰ)具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的测录井融合的地层抗压强度随钻监测方法，其特征在于：所述入井钻头数据包括钻具组合情况、钻头类型、钻头尺寸和钻头新度；所述工程参数通过井场工具参数采集仪采集；所述工程参数包括随钻采集钻压、转速、扭矩、钻时、泥浆密度、进出口排量和立管压力。
4.根据权利要求2所述的测录井融合的地层抗压强度随钻监测方法，其特征在于：所述初始钻进井底造型数据和异常井段数据利用数据整理器剔除；所述异常井段数据包括非正常钻进数据、空数据和井深突跳数据。
5.根据权利要求2所述的测录井融合的地层抗压强度随钻监测方法，其特征在于：当所述钻头类型为PDC钻头时，所述钻头磨损系数动态预测模型的表达式为：
6.根据权利要求2所述的测录井融合的地层抗压强度随钻监测方法，其特征在于：当所述钻头类型为PDC钻头时，基于PDC钻头切削破岩机理，建立基于PDC钻头-岩
7.根据权利要求1所述的测录井融合的地层抗压强度随钻监测方法，其特征在于：所述步骤(Ⅱ)具体包括以下步骤：
8.根据权利要求1所述的测录井融合的地层抗压强度随钻监测方法，其特征在于：所述步骤(Ⅲ)具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种测录井融合的地层抗压强度随钻监测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的测录井融合的地层抗压强度随钻监测方法，其特征在于：所述步骤(ⅰ)具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的测录井融合的地层抗压强度随钻监测方法，其特征在于：所述入井钻头数据包括钻具组合情况、钻头类型、钻头尺寸和钻头新度；所述工程参数通过井场工具参数采集仪采集；所述工程参数包括随钻采集钻压、转速、扭矩、钻时、泥浆密度、进出口排量和立管压力。
4.根据权利要求2所述的测录井融合的地层抗压强度随钻监测方法，其特征在于：所述初始钻进井底造型数据和异常井段数据利用数据整理器剔除；所述异常井段数据包括非正常钻进...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓津辉，谭忠健，吴立伟，毛敏，张向前，李鸿儒，彭超，袁亚东，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。