[发明专利]一种钻井泥浆漏失的预警方法

说明书

本发明公开了一种钻井泥浆漏失的预警方法，该方法利用泥浆池量与时间的关系，使用回归算法拟合出回归方程，通过分析对钻井过程中泥浆量划分出四个阶段，即正常段、提泵段、漏失段和加浆段，通过建模计算分析，找到了不同阶段泥浆量变化特征及识别方法，并通过分析计算，确定了泥浆漏失时的关键参数，建立了钻井泥浆漏失的预警方法，该方法能够有效地对钻井过程中的泥浆漏失情况进行准确预警。

技术领域

本发明属于石油钻井作业技术领域，具体涉及一种钻井泥浆漏失的预警方法。

背景技术

在钻井作业过程中，由于孔洞、裂缝、地下河道等地质因素以及钻井过程中泥浆与地层间的压力差等工艺因素的影响，泥浆漏失时有发生，不仅影响钻进速度和钻井质量，而且会带来时间和经济上的巨大损失，对地层周围环境也会造成影响，有时会引起孔内垮塌、卡埋钻具，造成钻进困难等，处理不当可引起孔内其他事故，甚至造成钻孔报废。

目前，通过观察泥浆池量下降变化，不能及时发现或提前预警，发生漏失后才能发现，具有很大的滞后性。如何快速精确预测漏失现象成为解决问题的先决条件。国内外已有多种检测方法，例如用传感器检测钻井不同位置处的温度是否成线性增加，或采用压力传感器和流量计检测压力和流量的变化来探测漏失，这些方法往往受到检测环境本身的制约而存在一定的局限性，往往漏失发生后才检测到，漏失监测滞后；多参数建模预警方法，算法复杂，往往各参数采集误差影响预警效果，且难于现场应用。目前还缺乏一种高效的钻井泥浆漏失测量预警方法。

本发明通过监控泥浆池量随时间的变化，采用线性回归算法，能够有效地对钻井过程中的泥浆漏失情况进行准确预警。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种钻井泥浆漏失的预警方法，该方法利用正常情况下泥浆量与时间呈线性关系的特性，将正常段数据作为参考段，推测分析段的泥浆量理论值，以实际值与理论值的偏差作为依据，判断是否发生泥浆漏失。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种钻井泥浆漏失的预警方法，按照下列步骤进行：

(一)建立泥浆池量与时间的关系坐标系

泥浆池量与时间的关系坐标系以纵轴为泥浆池量，横轴为时间；通过曲线的斜率变化将曲线分为正常段、提泵段、漏失段和加浆段；如附图1所示：

在正常段，泥浆池量随着时间逐渐向下倾斜，曲线近似线性直线，代表泥浆以匀速进行输出；

在提泵段，泥浆池量随着时间先增大后减小，提泵段持续时间较短且波峰变化不大，代表正在发生提泵；

漏失段，泥浆池量陡然下降，泥浆下降速率明显比正常段快很多倍；代表发生了泥浆的漏失；

加浆段，泥浆池量随着时间逐渐增大，代表对泥浆池加注泥浆。

(二)泥浆池量的计算

取最近半个小时定义为分析段，将前1.5小时定义为参考段，在参考段采用Spark线性回归算法，计算曲线的回归系数k_参考和截距b。线性回归算法公式如下：

y＝k_参考t+b

在分析段，使用参考段的回归系数k_参考和截距b，带入线性回归算法公式，计算不同时间t_分析段的泥浆池量的理论值y_理论。泥浆池量的理论值的计算公示如下：

y_理论＝k_参考t_分析段+b

如果前1.5小时可能有漏失或加浆情况不能作为参考段，则需要继续向前回溯，直到出现超过1.5小时的正常段，才能作为参考段，计算曲线的回归系数k_参考和截距b。