[发明专利]一种用于控制钻井的智能分析决策系统

说明书

本发明提供了一种用于控制钻井的智能分析决策系统，所述系统根据井区数据和钻井要求将钻井过程划分为设定智能点，并针对各个智能点设置输入参数及决策相关参数，依据各项参数设置结果获取所有智能点对应的数据内容，预处理后采用设定的管理策略进行数据保存和可视化显示，进而利用设定的智能分析诊断模型分析确定表征钻井实时状态诊断信息，针对各个智能点的智能化程度进行评估并分级，以结合各智能点的数据内容和智能程度评析结果决策匹配的智能控制模式，并转换生成钻井设备控制指令。采用该系统自动接入数据和自动诊断及运算，实现系统实时自主决策并控制钻井设备自动执行，精确发挥智能控制优势的同时，保障了钻井施工的时效性和稳定性。

技术领域

本发明涉及油气井钻井及优化技术领域，尤其涉及一种用于控制钻井的智能分析决策系统。

背景技术

实现完整的钻井是一个复杂的系统工程，必须同时解决轨迹控制、效率优化、风险控制等多项任务，任务之间又存在相互关联、相互影响的关系，而每项任务又必须通过很多分支决策控制点联合实现，理想状态是每个决策点通过决策自动发送操作指令到钻井设备上，实现全闭环或局部闭环自动控制钻井。而限于工程技术水平、对地质条件的认识程度不同，只有部分分析结果能可靠地用于自动控制，而哪些点能用于自动闭环控制，在现有的研究中无从得知。

智能钻井的关键变革，是在钻井过程中尽量减少人的干预，直至完全脱离人的干预，达到全自动闭环控制钻井效果。智能钻井的最终目标是通过对钻井过程中各类数据的处理分析，进而对钻井方案进行动态优化，以最佳方案输出各种指令，控制钻井设备运行，形成一套大的技术体系，智能钻井闭环技术体系如图1所示，以达到最佳钻井效率、速度和质量。现有技术中多针对闭环控制系统的结构或通信逻辑进行阐述，未提供智能控制决策的可靠指导；然而，钻井是一个非常复杂的系统工程，在一定时期内无法达到终极理想目标，尤其是对于复杂疑难井更是无法完全实现全自动闭环钻井，也就是说，即使所使用的设备具有根据控制指令智能自动运行的能力，但是控制指令的质量无法保障依然无法实现有效的完全智能控制。因此，在该大闭环技术体系中，自主决策对于钻井成败起着决定性作用，一旦决策失误将非最佳方案(甚至是最差方案)付诸实施，将可能导致完全偏离钻井目的，甚至造成重大事故。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成己为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于控制钻井的智能分析决策系统，通过实时自动接入钻井参数，自动完成数据处理、分析、优化、决策系列过程，结合可靠的智能钻井自主决策逻辑，实现模型初始化、数据接入、钻井智能分析、智能层级自动评价与自主决策，最终实现系统自动控制下的闭环钻井自动输出每个智能点的智能化等级，并能自主驱动钻井设备的控制机构运动，实现闭环自动决策控制钻井。

在一个实施例中，所述系统包括：

决策参数设置模块，其配置为根据井区地层数据和钻井要求将钻井过程划分为若干上层智能场景及下层智能点，并基于智能程度分析、输入参数、分析模型以及控制设备各方面实现参数种类设置；

数据获取模块、其与所述决策参数设置模块连接，配置为依据设置的参数种类自动接入每个智能点各类参数的数据内容；所述参数包括钻井状态数据和运算参数；

数据预处理及管理模块，其配置为针对获取的数据内容执行预处理操作，并对预处理后的数据采用设定的管理策略进行保存和可视化显示；

实时诊断模块、其接受预处理后的数据，利用设定的智能分析诊断模型对各智能点的数据进行分析，确定表征钻井实时状态的信息作为诊断结果；

智能程度评析模块，其配置为基于设置的运算参数，考虑影响智能点智能化程度的不同施工因素评估当前钻井智能点的综合智能能力，以表征各个智能点的真实智能化程度，并基于其确定当前钻井智能点的智能化等级；