CN110017118A - 一种防漏堵漏系统 - Google Patents
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Abstract
一种防漏堵漏系统，包括：钻井数据采集装置，其用于采集井漏发生时的相关钻井数据；数据存储装置，其存储有配方数据库，其中，配方数据库中存储有不同地层或体系对应的防漏堵漏配方以及配方加量信息；数据处理装置，其用于根据钻井数据对配方数据库进行防漏堵漏配方的筛选匹配，确定防漏堵漏配方，并根据防漏堵漏配方确定粒径分布和堵漏浆体积；堵漏浆灌注装置，其用于基于防漏堵漏配方以及粒径分布配备堵漏浆，并将按照堵漏浆体积将堵漏浆灌注至漏失地层。本系统能够实现防漏堵漏工作的一体化工作流程，使防漏堵漏更加系统化及专业化，实现了面向防漏堵漏施工的全过程决策指挥，对及时进行现场防漏堵漏处理提供了有效的保障。
Description
技术领域
本发明涉及油气勘探开发技术领域，具体地说，涉及一种防漏堵漏系统。
背景技术
井漏是钻井中较为常见的一种施工安全隐患和技术难题。井漏发生后，钻井液、完井液、泥浆等工作液会漏失到地层中。由于地质条件、钻井液及钻井工程设计等原因，井漏是无法完全避免的。井漏不仅延误钻井时间、延长钻井周期，还会损失钻井液，可能引起卡钻、井喷、井塌等事故，严重时会导致井眼报废。
为保证钻井工程的安全施工，必须积极实施有效的防漏堵漏技术措施。目前井漏堵漏理论研究相对滞后，现有研究仅仅是对井漏的漏失机理或是堵漏机理等单一方面的研究，缺少一体化的防漏堵漏措施，这样也就导致堵漏存在一定的盲目性。同时，现有防漏堵漏技术存在堵漏一次成功率低、重复性堵漏以及堵漏施工工艺不完善等问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种防漏堵漏系统，所述系统包括：
钻井数据采集装置，其用于采集井漏发生时的相关钻井数据；
数据存储装置，其存储有配方数据库，其中，所述配方数据库中存储有不同地层或体系对应的防漏堵漏配方以及配方加量信息；
数据处理装置，其与所述钻井数据采集装置和数据存储装置连接，用于根据所述钻井数据对所述配方数据库进行防漏堵漏配方的筛选匹配，确定防漏堵漏配方，并根据所述防漏堵漏配方确定粒径分布和堵漏浆体积；
堵漏浆灌注装置，其与数据处理装置连接，用于基于所述防漏堵漏配方以及粒径分布配备堵漏浆，并将按照所述堵漏浆体积将所述堵漏浆灌注至漏失地层。
根据本发明地一个实施例，所述系统还包括：
配方数据库构建装置，其用于获取已发生过漏失井的漏层信息和相应的配方性能信息，并对所述漏层信息和配方信息进行分析整理，构建得到所述配方数据库，并将所述配方数据库传输至与之连接的数据存储装置，以由所述数据存储装置进行存储。
根据本发明地一个实施例，所述漏层信息包括以下所列项中的任一项或几项：
应用井号、地层、岩性、深度、温度、井斜类型、顶深、底深、地层流体、漏失程度、漏失位置、漏失通道大小、漏失压差、钻井液类型和漏失类型；
所述配方性能信息包括以下所列项中的任一项或几项：
堵漏技术名称、配方内容、密度、承压能力、堵漏材料浓度、塑性粘度、动切力、API滤失量、泥饼厚度、触变时间和固结时间。
根据本发明地一个实施例，所述数据处理装置包括：
漏层位置确定模块，其与所述钻井数据采集装置连接，用于根据所述钻井数据中的录井数据和施工数据确定所述待分析地层的漏层位置；
漏层参数确定模块，其用于根据所述钻井数据中的录井数据和/或施工数据，确定漏层的漏失通道尺寸和漏失类型；
防漏堵漏配方确定模块，其与所述漏层位置确定模块和漏层参数确定模块连接，用于根据所述待分析地层的漏层位置以及漏层的漏失通道尺寸和漏失类型，从所述配方数据库中确定防漏堵漏配方。
根据本发明地一个实施例，如果漏失地层未失返，所述漏层位置确定模块根据如下表达式确定所述漏层位置：
如果漏失地层失返，所述漏层位置确定模块根据如下表达式确定所述漏层位置：
其中，H表示漏层位置，d表示井眼直径，di表示第i段管柱外径，ρ表示钻井液密度，f和f′分别表示漏失前摩阻系数和漏失后摩阻系数，Q和Q′分别表示漏失前出口排量和漏失后出口排量，ΔP表示漏层地层以上循环压耗，B表示钻井液动液面井深。
根据本发明地一个实施例，所述漏层参数确定模块配置为根据所述钻井数据确定钻井液静水柱压力和地层压力，并根据所述钻井液静水柱压力和地层压力确定钻井正压差，根据所述钻井数据中的岩石压缩系数、钻井液压缩系数和岩石孔隙度确定地层总压缩系数，并根据所述钻井正压差和地层总压缩系数确定所述漏失通道尺寸。
根据本发明地一个实施例，所述漏层参数确定模块配置为根据如下表达式确定所述漏失通道尺寸：
其中，δ表示漏失通道尺寸，Pk表示钻井正压差，ct表示地层总压缩系数。
根据本发明地一个实施例，所述防漏堵漏配方确定模块配置为利用最邻近算法来根据所述漏失类型和漏失通道尺寸在所述配方数据库中进行防漏堵漏配方的筛选匹配，并根据所述配方数据库中各个候选防漏堵漏配方的匹配度确定防漏堵漏配方。
根据本发明地一个实施例，如果所述配方数据库中各个候选防漏堵漏配方的匹配度均小于预设匹配度阈值，则利用获取到的优化的防漏堵漏配方对所述配方数据库进行更新，并重新进行匹配。
根据本发明地一个实施例，所述数据处理装置还包括：
防漏堵漏液施工参数确定模块，其与所述防漏堵漏配方确定模块连接，用于基于所述防漏堵漏配方，利用SAN-2工程分布算法来根据井身结构和/或钻具组合参数确定所述粒径分布和堵漏浆体积。
本发明所提供的防漏堵漏系统适用于钻井工程技术人员、后方决策专家和生产管理人员进行防漏堵漏的施工处理，是实现石油防漏堵漏的关键和基础，为智能化钻井技术研究需要开展的关键技术。本系统不仅可直观和实时地预测漏层位置、大小及性质等，而且还可以应用根据专家经验建立的配方数据库进行案例检索，从而实现防漏堵漏工作的一体化工作流程，使防漏堵漏更加系统化及专业化，实现了面向防漏堵漏施工的全过程决策指挥，为及时进行现场防漏堵漏处理提供了有效的保障，从而在降低施工风险，节约堵漏施工成本，提高钻井效益等方面具有重要意义。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：
图1是根据本发明一个实施例的防漏堵漏系统的结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例地数据处理装置的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本发明实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本发明可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。
另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种新的防漏堵漏系统，该系统能够利用所采集到的钻井数据来从配方数据库中确定出与当前漏失地层相匹配的防漏堵漏配方，并利用所确定出的防漏堵漏配方来对漏失地层进行堵漏处理，该系统能够使得漏失地层的诊断以及堵漏过程更加规范化和智能化。
图1示出了本实施例所提供的防漏堵漏系统的结构示意图。
如图1所示，本实施例所提供的防漏堵漏系统包括：钻井数据采集装置101、数据存储装置102、数据处理装置103以及堵漏浆灌注装置104。数据存储装置102存储有配方数据库，配方数据库为事先构建的，其存储有不同地层或体系对应的防漏堵漏配方以及配方加量信息。
本实施例中，可选地，该防漏堵漏系统还可以包含配方数据库构建装置。该配方数据库构建装置用于获取已发生过漏失井的漏层信息和相应的配方性能信息，并对上述漏层信息和配方性能信息进行分析整理，从而构建得到配方数据库。配方数据库构建装置与数据存储装置连接，其会将自身构建得到的配方数据库传输至与之连接的数据存储装置102，以由数据存储装置102进行存储。
具体地，本实施例中，配方数据库构建装置优选地会首先收集区块内的已钻井资料，并对发生过漏失井的案例数据和资料进行整理分析。其中，配方数据库构建装置所整理分析的数据优选地包括漏层信息和配方性能信息，其中，漏层信息优选地包括：应用井号、地层、岩性、深度、温度、井斜类型、顶深、底深、地层流体、漏失程度、漏失位置、漏失通道大小、漏失压差、钻井液类型和漏失类型，配方性能信息优选地包括：堵漏技术名称、配方内容、密度、承压能力、堵漏材料浓度、塑性粘度、动切力、API滤失量、泥饼厚度、触变时间和固结时间。
配方数据库构建装置会将上述漏层信息和配方性能信入库，最后形成防漏堵漏配方及成果库(即配方数据库)。
本实施例中，配方数据库构建装置首先会对漏层信息进行分析整理，以地层、岩性所采用的钻井液体系以及类型为依据，建立漏层信息数据表。随后，配方数据库构建装置会基于上述漏层信息数据表来从历史应用配方中找寻不同地层或体系对应的配方及配方加量信息，最终建立防漏堵漏配方及成果库(即配方数据库)。在该配方数据库中，一种漏层信息优选地对应一种配方。
需要指出的是，在本发明的其它实施例中，根据实际需要，配方数据库构建装置在构建配方数据库时所使用的漏层信息和配方性能信息既可以仅包含以上所列项中的某几项，也可以包含其它未列出的合理项，本发明不限于此。
当然，在本发明的其它实施例中，根据实际需要，数据存储装置102所存储的配方数据库也可以采用其它合理方式构建得到，本发明同样不限于此。
本实施例中，钻井数据采集装置101用于采集井漏发生时的相关钻井数据。根据实际情况，钻井数据采集装置101所采集到的钻井数据优选地包括：钻井液中的氯离子以及钙镁离子数据、岩石物性参数(例如孔隙度、渗透率等)、岩心钻屑数据、测井数据(例如声波时差数据、密度数据、自然伽马数据、电阻率数据、成像测井图片等)、钻井液性能数据、井眼轨迹数据、井身结构数据、钻具组合和钻头数据等。此外，上述钻井数据还可以包括：实时录井数据采集相关参数(例如井深、扭矩、入口密度、出口密度、入口流量、出口流量、总池体积、钻压、大钩载荷、立管压力、钻时以及转速等参数)
需要指出的是，在本发明的其它实施例中，根据实际需要，钻井数据采集装置所采集到的钻井数据既可以仅包含以上所列项中的某几项，也可以包含其它未列出的合理项，本发明不限于此。
如图1所示，本实施例中，数据处理装置103与钻井数据采集装置101和数据存储装置102连接，其能够根据钻井数据采集装置101所传输来的钻井数据对数据存储装置102所存储的配方数据库进行防漏堵漏配方的筛选匹配，从而确定出与当前漏失地层相匹配地防漏堵漏配方，并根据所确定出的防漏堵漏配方确定粒径分布和堵漏浆体积。
图2示出了本实施例中数据处理装置103的结构示意图。
如图2所示，本实施例中，数据处理装置103优选地包括：漏层位置确定模块201、漏层参数确定模块202、防漏堵漏配方确定模块203以及防漏堵漏液施工参数确定模块204。
漏层位置确定模块201与钻井数据采集装置101连接，其能够通过钻井数据采集装置101获取井漏发生时的相关钻井数据，并根据钻井数据中的录井数据和施工数据确定待分析地层的漏层位置。
本实施例中，漏层位置确定模块201优选地基于环空水力学原理，来根据排量变化确定漏层位置。为了提高所确定的漏层位置的准确性和可靠性，对于漏失地层失返和漏失地层未失返两种状况，漏层位置确定模块201优选地采用不同的方式来确定待分析地层的漏层位置。
具体地，本实施例中，如果漏失地层未失返，漏层位置确定模块201会根据如下表达式确定漏层位置：
如果漏失地层失返，漏层位置确定模块201则会根据如下表达式确定漏层位置：
其中，H表示漏层位置，d表示井眼直径，di表示第i段管柱外径，ρ表示钻井液密度，f和f′分别表示漏失前摩阻系数和漏失后摩阻系数，Q和Q′分别表示漏失前出口排量和漏失后出口排量，ΔP表示漏层地层以上循环压耗，B表示钻井液动液面井深。
本实施例中，漏层参数确定模块202能够根据钻井数据中的相关录井数据和/或施工数据来确定漏层的漏失通道尺寸和漏失类型。本实施例中，漏层参数确定模块配置202优选地首先根据钻井数据中的相关录井数据和施工数据来确定钻井液静水柱压力和地层压力，随后再根据钻井液静水柱压力和地层压力确定钻井正压差。
具体地，本实施例中，漏层参数确定模块配置202优选地根据钻井液密度和井底深度来确定钻井液静水柱压力，即存在：
P1＝ρ·g·H1 (3)
其中，P1表示钻井液静水柱压力，ρ表示钻井液密度，g表示重力加速度，H1表示井底深度。
漏层参数确定模块配置202优选地根据如下表达式来计算钻井正压差：
Pk＝P1-P0 (4)
其中，Pk表示钻井正压差，P0表示井底压力。
漏层参数确定模块配置202根据钻井数据中的岩石压缩系数、钻井液压缩系数和岩石孔隙度确定地层总压缩系数，并根据钻井正压差和地层总压缩系数确定漏失通道尺寸。
具体地，本实施例中，漏层参数确定模块配置202优选地根据如下表达式来确定地层总压缩系数和漏失通道尺寸：
其中，δ表示漏失通道尺寸，Pk表示钻井正压差，ct表示地层总压缩系数，cf表示岩石压缩系数，cm表示钻井液压缩系数，表示岩石孔隙度。
需要指出的是，在本发明的其它实施例中，漏层位置确定模块201在精确地确定漏层位置前，还可以先对漏层位置进行初步地判定，以减少后续需要处理的数据量或是减少确定漏层位置所耗费的时长。
例如，当情况紧急时，漏层位置确定模块201可以在发生时间间隔ΔT内，根据收集整理的钻井数据来分析确定漏失地层段的大致位置以及漏失通道的大小。具体地，漏层位置确定模块201可以首先确定漏失地层段在井底的不同状况(例如可以包括钻井液性能数据一直没有发生明显变化的情况下突然发生漏失，以及在钻进过程中出现快钻或突然放空、加不上钻压等)。漏层参数确定模块202可以通过岩屑颗粒的大小来间接地判断漏失通道的尺寸。
如果在钻进过程中，钻井液中的氯离子数据和/或钙镁离子数据发生明显变化，同时发生漏失，那么漏层位置确定模块201也就可以确定钻遇的水层发生漏失。而如果在钻井过程中在提高钻井液密度时发生漏失，那么在排除井底漏失的情况下，漏层位置确定模块201优选地首先考虑上部井段曾经发生过漏失的薄弱层位，其次再考虑套管鞋位置。
当然，在本发明的其它实施例中，漏层位置确定模块201和/或漏层参数确定模块202还可以采用其它合理方式来确定漏层位置和/或漏失通道尺寸，本发明不限于此。例如，在本发明的一个实施例中，漏层位置确定模块201和/或漏层参数确定模块202还可以通过人工辅助的方式来确定漏层位置和/或漏失通道尺寸。
漏层参数确定模块202可以根据所确定出地漏失通道尺寸，结合岩性、漏速、压差、温度、钻压及钻速变化等参数，来确定漏失地层地漏失类型及特征。例如，如果岩性为火成岩，漏失速率为8.5m3/h，漏层温度为78.8℃，那么漏层参数确定模块202则可以确定漏失地层地漏失类型为火成岩中温地层裂缝性中等漏失。
防漏堵漏配方确定模块203与漏层位置确定模块201和漏层参数确定模块202连接，其能够漏层位置确定模块201所确定出地漏层位置以及漏层参数确定模块202所确定出地漏层的漏失通道尺寸和漏失类型，从配方数据库中确定防漏堵漏配方。
本实施例中，防漏堵漏配方确定模块203配置为利用最邻近算法来根据漏失类型和漏失通道尺寸在配方数据库中进行防漏堵漏配方的筛选匹配，并根据配方数据库中各个候选防漏堵漏配方的匹配度确定防漏堵漏配方。
具体地，本实施例中，防漏堵漏配方确定模块203优选地对漏层类型和特性进行特征值提取。其中，在本发明的不同实施例中，根据实际需要，防漏堵漏配方确定模块203所提取出地特征值既可以包含漏层信息中的全部物理量，也可以仅包含漏层信息中的部分物理量。
随后，防漏堵漏配方确定模块203将会采用最邻近算法来基于上述特征值搜索配方数据库，匹配案例确定堵漏配方及性能范围(即根据漏层类型从配方数据库中找到最接近的漏层类型，然后找到该类型对应的配方性能信息)，并进行堵漏配方方案评价。其中，如果该堵漏配方方案不可行，则利用获取到的优化后的防漏堵漏配方对配方数据库进行更新，并重新进行配方筛选。具体地，本实施例中，如果配方数据库中地各个候选防漏堵漏配方与特征值的匹配度均小于预设匹配度阈值，那么防漏堵漏配方确定模块203则会利用获取到的优化后的防漏堵漏配方对配方数据库进行更新。
在确定出防漏堵漏配方后，数据处理装置还可以利用与堵漏配方确定模块203所连接的防漏堵漏液施工参数确定模块204来基于防漏堵漏配方，利用SAN-2工程分布算法来根据井身结构和/或钻具组合参数确定粒径分布和堵漏浆体积。
具体地，本实施例中，防漏堵漏液施工参数确定模块204优选地根据如下表达式确定粒径分布：
其中，V1表示留于S尺寸筛上的颗粒体积，Vt表示留于Smin尺寸筛上的颗粒总体积，Smin表示所用最小目数筛尺寸(可以取140目筛的尺寸，即0.1mm)，K表示计算系数(可以取1.1～1.2)，W表示需要封堵的裂缝宽度。
而堵漏浆体积则可以根据如下表达式计算得到：
其中，V表示堵漏浆体积，d表示井眼直径，H′表示井筒内的堵漏浆总长度，dio和din分别表示第i段钻具的外径和内径。
当然，在本发明的其它实施例中，根据实际需要，防漏堵漏液施工参数确定模块204还可以采用其它合理方式来确定粒径分布和堵漏浆体积，本发明不限于此。
再次如图1所示，数据处理装置103在确定出防漏堵漏配方以及粒径分布和堵漏浆体积后，堵漏浆灌注装置104也就可以基于上述防漏堵漏配方、粒径分布以及堵漏浆体积来将相应体积的堵漏浆灌注至漏失地层，从而实现防漏堵漏效果。
为了验证本发明所提供的防漏堵漏系统的效果，本发明利用顺西地区某井来对该系统进行验证。该系统在获取顺西地区已钻井资料后，对资料进行分析，获得有用的数据，对数据进行人工统计、分析、整理，完善配方数据库相关信息。
当SX井发生漏失时，该系统会提取井身结构、钻具组合、钻井液参数等数据，并采用观察法综合分析对比确定漏层位置在2000-2300米左右。通过基础参数反演漏层位置，该系统可以确定出在现场未失返的情况下漏层位置为2120米。
漏层岩性为火成岩，漏失速率为8.5m3/h，该系统可以计算出漏失压差为3.5，总压缩系数为1.57，最后得出漏失通道大小为2.6mm。结合漏层温度、岩性等参数，该系统可以诊断出漏失类型为火成岩中温地层裂缝性中等漏失。
对关键字进行最邻近算法匹配配方库中信息，该系统可以得出应该采用的堵漏技术为交联成膜，选择该技术的配方后进行堵漏材料粒径等参数的相关计算，最终形成堵漏施工设计方案。该系统实现了诊断-堵漏一体化的功能，对及时进行现场防漏堵漏处理提供了有效的保障。
本发明所提供的防漏堵漏系统适用于钻井工程技术人员、后方决策专家和生产管理人员进行防漏堵漏的施工处理，是实现石油防漏堵漏的关键和基础，为智能化钻井技术研究需要开展的关键技术。本系统不仅可直观和实时地预测漏层位置、大小及性质等，而且还可以应用根据专家经验建立的配方数据库进行案例检索，从而实现防漏堵漏工作的一体化工作流程，使防漏堵漏更加系统化及专业化，实现了面向防漏堵漏施工的全过程决策指挥，对及时进行现场防漏堵漏处理提供了有效的保障，从而在降低施工风险，节约堵漏施工成本，提高钻井效益等方面具有重要意义。
应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构或处理步骤，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。
说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。
虽然上述示例用于说明本发明在一个或多个应用中的原理，但对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的原理和思想的情况下，明显可以在形式上、用法及实施的细节上作各种修改而不用付出创造性劳动。因此，本发明由所附的权利要求书来限定。
Claims (10)
1.一种防漏堵漏系统，其特征在于，所述系统包括：
钻井数据采集装置，其用于采集井漏发生时的相关钻井数据；
数据存储装置，其存储有配方数据库，其中，所述配方数据库中存储有不同地层或体系对应的防漏堵漏配方以及配方加量信息；
数据处理装置，其与所述钻井数据采集装置和数据存储装置连接，用于根据所述钻井数据对所述配方数据库进行防漏堵漏配方的筛选匹配，从而确定防漏堵漏配方，并根据所述防漏堵漏配方确定粒径分布和堵漏浆体积；
堵漏浆灌注装置，其与数据处理装置连接，用于基于所述防漏堵漏配方以及粒径分布配备堵漏浆，并将按照所述堵漏浆体积将所述堵漏浆灌注至漏失地层。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
配方数据库构建装置，其用于获取已发生过漏失井的漏层信息和相应的配方性能信息，并对所述漏层信息和配方信息进行分析整理，构建得到所述配方数据库，并将所述配方数据库传输至与之连接的数据存储装置，以由所述数据存储装置进行存储。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述漏层信息包括以下所列项中的任一项或几项：
应用井号、地层、岩性、深度、温度、井斜类型、顶深、底深、地层流体、漏失程度、漏失位置、漏失通道大小、漏失压差、钻井液类型和漏失类型；
所述配方性能信息包括以下所列项中的任一项或几项：
堵漏技术名称、配方内容、密度、承压能力、堵漏材料浓度、塑性粘度、动切力、API滤失量、泥饼厚度、触变时间和固结时间。
4.如权利要求1～3中任一项所述的系统，其特征在于，所述数据处理装置包括：
漏层位置确定模块，其与所述钻井数据采集装置连接，用于根据所述钻井数据中的录井数据和施工数据确定待分析地层的漏层位置；
漏层参数确定模块，其用于根据所述钻井数据中的录井数据和/或施工数据，确定漏层的漏失通道尺寸和漏失类型；
防漏堵漏配方确定模块，其与所述漏层位置确定模块和漏层参数确定模块连接，用于根据所述待分析地层的漏层位置以及漏层的漏失通道尺寸和漏失类型，从所述配方数据库中确定防漏堵漏配方。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，如果漏失地层未失返，所述漏层位置确定模块根据如下表达式确定所述漏层位置：
如果漏失地层失返，所述漏层位置确定模块根据如下表达式确定所述漏层位置：
其中，H表示漏层位置，d表示井眼直径，di表示第i段管柱外径，ρ表示钻井液密度，f和f′分别表示漏失前摩阻系数和漏失后摩阻系数，Q和Q′分别表示漏失前出口排量和漏失后出口排量，ΔP表示漏层地层以上循环压耗，B表示钻井液动液面井深。
6.如权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述漏层参数确定模块配置为根据所述钻井数据确定钻井液静水柱压力和地层压力，并根据所述钻井液静水柱压力和地层压力确定钻井正压差，根据所述钻井数据中的岩石压缩系数、钻井液压缩系数和岩石孔隙度确定地层总压缩系数，并根据所述钻井正压差和地层总压缩系数确定所述漏失通道尺寸。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述漏层参数确定模块配置为根据如下表达式确定所述漏失通道尺寸：
其中，δ表示漏失通道尺寸，Pk表示钻井正压差，ct表示地层总压缩系数。
8.如权利要求4～7中任一项所述的系统，其特征在于，所述防漏堵漏配方确定模块配置为利用最邻近算法来根据所述漏失类型和漏失通道尺寸在所述配方数据库中进行防漏堵漏配方的筛选匹配，并根据所述配方数据库中各个候选防漏堵漏配方的匹配度确定防漏堵漏配方。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，如果所述配方数据库中各个候选防漏堵漏配方的匹配度均小于预设匹配度阈值，则利用获取到的优化的防漏堵漏配方对所述配方数据库进行更新，并重新进行匹配。
10.如权利要求4～9中任一项所述的系统，其特征在于，所述数据处理装置还包括：
防漏堵漏液施工参数确定模块，其与所述防漏堵漏配方确定模块连接，用于基于所述防漏堵漏配方，利用SAN-2工程分布算法来根据井身结构和/或钻具组合参数确定所述粒径分布和堵漏浆体积。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112112633A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-12-22 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种钻井地层漏点测量仪及判断方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4222444A (en) * | 1978-12-06 | 1980-09-16 | Hamilton Harold L | Method of well fluid leak prevention |
| SU1104249A1 (ru) * | 1983-01-12 | 1984-07-23 | Башкирский государственный университет им.40-летия Октября | Способ определени негерметичности заколонного пространства скважины |
| RU2340761C1 (ru) * | 2007-08-29 | 2008-12-10 | Айрат Ильхатович Ибрагимов | Способ ликвидации негерметичности эксплуатационной колонны скважины |
| US20100181073A1 (en) * | 2007-07-26 | 2010-07-22 | Dupriest Fred E | Method For Controlling Loss of Drilling Fluid |
| CN102061151A (zh) * | 2009-11-13 | 2011-05-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种石油钻井用堵漏承压剂及其制备方法和应用 |
| CN102278090A (zh) * | 2011-08-16 | 2011-12-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 钻遇储层裂缝的堵漏方法及控制系统 |
| CN104632186A (zh) * | 2013-11-08 | 2015-05-20 | 中国石油天然气集团公司 | 一次压井失效后二次压井参数检测处理方法及装置 |
| CN107474808A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-12-15 | 陕西森瑞石油技术开发有限公司 | 一种油气井套管堵漏用树脂堵漏剂及其制备方法与应用 |
-
2018
- 2018-01-08 CN CN201810014509.XA patent/CN110017118A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4222444A (en) * | 1978-12-06 | 1980-09-16 | Hamilton Harold L | Method of well fluid leak prevention |
| SU1104249A1 (ru) * | 1983-01-12 | 1984-07-23 | Башкирский государственный университет им.40-летия Октября | Способ определени негерметичности заколонного пространства скважины |
| US20100181073A1 (en) * | 2007-07-26 | 2010-07-22 | Dupriest Fred E | Method For Controlling Loss of Drilling Fluid |
| RU2340761C1 (ru) * | 2007-08-29 | 2008-12-10 | Айрат Ильхатович Ибрагимов | Способ ликвидации негерметичности эксплуатационной колонны скважины |
| CN102061151A (zh) * | 2009-11-13 | 2011-05-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种石油钻井用堵漏承压剂及其制备方法和应用 |
| CN102278090A (zh) * | 2011-08-16 | 2011-12-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 钻遇储层裂缝的堵漏方法及控制系统 |
| CN104632186A (zh) * | 2013-11-08 | 2015-05-20 | 中国石油天然气集团公司 | 一次压井失效后二次压井参数检测处理方法及装置 |
| CN107474808A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-12-15 | 陕西森瑞石油技术开发有限公司 | 一种油气井套管堵漏用树脂堵漏剂及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 刘振东: "钻井漏失层位测量及堵漏模拟研究", 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 * |
| 戴海龙等: "漏层位置计算方法研究", 《内蒙古石油化工》 * |
| 李大奇等: "裂缝性地层钻井液漏失动力学模型研究进展", 《石油钻探技术》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112112633A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-12-22 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种钻井地层漏点测量仪及判断方法 |
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