[发明专利]一种机械钻速预测方法、装置及设备

权利要求书

1.一种机械钻速预测方法，其特征在于，包括：

获取目标井眼的指定位置处的特征数据，所述特征数据包括指定位置处的井底钻压，所述井底钻压根据所述目标井眼的地面钩载以及井眼轨迹上从初始位置至所述指定位置之间的各位置样本点所对应的井身结构参数数据、钻具力学参数数据确定；

基于预先构建的机器学习模型对所述指定位置处的特征数据进行处理，获得所述目标井眼在指定位置处的机械钻速预测结果；

其中，所述井底钻压采用下述方式确定：

如果所述指定位置处的井身结构为斜直井段，则根据下述公式确定所述指定位置处的井底钻压：

F₂＝F₁+βwΔLcosα±μβwΔLsin(α)sin(φ)

其中，F₂为所述指定位置的井底钻压，F₁为所述指定位置的邻近位置样本点的轴向力，β为浮力系数，w为所述目标井眼所使用的钻具的单元线重，ΔL为所述指定位置与所述邻近位置的长度；α为所述指定位置处的井斜角，μ为所述指定位置处所述钻具运动所对应的摩擦系数，φ为所述指定位置处所述钻具轴向与切向运动方向的夹角；

如果所述指定位置处的井身结构为弯曲井段，则根据下述公式确定所述指定位置处的井底钻压：

其中，F₂为所述指定位置的井底钻压，F₁为所述指定位置的邻近位置样本点的轴向力，β为浮力系数，w为所述目标井眼所使用的钻具的单元线重，ΔL为所述指定位置与所述邻近位置的长度；μ为所述指定位置处所述钻具运动所对应的摩擦系数，φ为所述指定位置处所述钻具轴向与切向运动方向的夹角，θ₂为所述指定位置的方位角，θ₁为所述指定位置的邻近位置的方位角，α₂为所述指定位置的井斜角，α₁为所述指定位置的邻近位置的井斜角。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征数据还包括比水功率、上覆岩层压力、地层孔隙压力、钻头磨损程度以及声波测井曲线变异系数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预先构建的机器学习模型基于随机森林算法构建获得。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述钻头磨损程度采用下述方式确定：

式中，W_f为钻头磨损程度，ΔBG为钻头磨损级别，W_C为模型系数，WOB_i、RPM_i、DT_i分别为钻头的行程单位长度所对应的平均钻压、转速、声波时差。