CN112949014A - 获取钻井液流变参数的方法、装置、存储介质以及处理器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种获取钻井液流变参数的方法、装置、存储介质以及处理器，该方法包括：控制同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙由预设的标准环间间隙调整至预定环间间隙；在调整同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙的过程中，采集同轴圆筒旋转粘度计对钻井液进行流变测量的测量结果；使用流变模型对转速和对应的粘度计读数进行分析，得到钻井液流变参数。该方法通过调整同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，使得测量过程中钻井液的粗颗粒可以通过同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，并使用多组训练数据训练得到的流变模型对测量得到的转速和对应的粘度计读数进行分析，从而得到准确的钻井液流变参数。
Description
技术领域
本申请涉及钻井液流变参数的测试技术领域，具体而言，涉及一种获取钻井液流变参数的方法、装置、存储介质以及处理器。
背景技术
随钻堵漏是向钻井液循环系统中加入一定量的堵漏材料，边钻井边封堵漏层孔隙或裂缝等漏失通道，已成为钻井过程防漏堵漏的常用作法。现有环空水力学计算过程中，忽略了堵漏材料对环空钻井液流变性能的影响。事实上，随钻堵漏材料的加入不可避免地影响钻井液流变性能从而影响井底有效压力，而且现有的都是采用同轴圆筒旋转粘度计进行测试计算，其中同轴圆筒旋转粘度计是油气工程领域常用的流变测量工具，已形成了较成熟的流变测量理论和方法。然而，由于同轴旋转粘度计的窄环形间隙结构及测量原理，旋转粘度计仅能够测试含有细微颗粒的流体流变性。由于标准的测量间隙过小(约1mm)，流体中较粗颗粒无法进入测量间隙或在测量间隙中阻卡，严重影响流变测量数据的准确性和可靠性。长期以来，同轴圆筒旋转粘度计对含粗颗粒流体流变测量受到极大限制，几乎无法满足对颗粒基随钻堵漏钻井液流变特性进行量测的需求。
在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种获取钻井液流变参数的方法、装置、存储介质以及处理器，以解决现有技术中含粗颗粒钻井液的流变参数测量不准确的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种获取钻井液流变参数的方法，包括：控制同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙由预设的标准环间间隙调整至预定环间间隙，其中，所述环间间隙为所述同轴圆筒旋转粘度计的外筒和内筒之间的间隙；在调整所述同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙的过程中，采集所述同轴圆筒旋转粘度计对钻井液进行流变测量的测量结果，其中，所述测量结果至少包括：多个转速ω和多个粘度计读数ν，以及所述转速ω与所述粘度计读数ν的对应关系；使用流变模型对所述转速ω和对应的所述粘度计读数ν进行分析，得到钻井液流变参数，其中，所述流变模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的。
进一步地，所述流变模型的获取过程包括：采集多个所述钻井液进行流变测量的测量结果，得到所述多组训练数据，其中，所述多组训练数据中的每组训练数据均包括：预存的转速ω和粘度计读数ν以及所述预存的转速ω与所述粘度计读数ν的对应关系；对采集的所述多组训练数据进行训练，得到所述流变模型。
进一步地，对采集的所述多组训练数据进行训练，得到所述流变模型，包括：根据所述预存的转速ω与所述粘度计读数ν的对应关系转换成剪切速率γ和剪切应力τ的流变曲线；对所述流变曲线进行拟合，得到所述流变模型。
进一步地，所述钻井液包括颗粒，所述颗粒的粒度均小于所述预定环间间隙。
进一步地，所述预定环间间隙为2.0～3.0mm。
进一步地，所述钻井液流变参数包括赫-巴流体屈服应力、稠度系数K和流性指数n。
根据本申请的另一方面，提供了一种获取钻井液流变参数的装置，所述装置包括：控制单元，用于控制同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙由预设的标准环间间隙调整至预定环间间隙，其中，所述环间间隙为所述同轴圆筒旋转粘度计的外筒和内筒之间的间隙；采集单元，用于在调整所述同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙的过程中，采集所述同轴圆筒旋转粘度计对钻井液进行流变测量的测量结果，其中，所述测量结果至少包括：多个转速ω和多个粘度计读数ν，以及所述转速ω与所述粘度计读数ν的对应关系；获取单元，用于使用流变模型对所述转速ω和对应的所述粘度计读数ν进行分析，得到钻井液流变参数，其中，所述流变模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的。
进一步地，所述装置还包括训练单元，所述训练单元包括：采集模块，用于采集多个所述钻井液进行流变测量的测量结果和多个钻井液的钻井液流变参数，得到所述多组训练数据，其中，所述多组训练数据中的每组训练数据均包括：预存的转速ω和粘度计读数ν以及所述预存的转速ω与所述粘度计读数ν的对应关系；训练模块，用于对采集的所述多组训练数据进行训练，得到所述流变模型。
根据本申请的另一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行任意一种所述的获取钻井液流变参数的方法。
根据本申请的再一方面，提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任意一种所述的获取钻井液流变参数的方法。
应用本申请的技术方案，上述获取钻井液流变参数的方法中，首先控制同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙由预设的标准环间间隙调整至预定环间间隙，使得钻井液的粗颗粒可以自由通过同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，然后采集同轴圆筒旋转粘度计对钻井液进行流变测量的测量结果，其中，测量结果至少包括：多个转速ω和多个粘度计读数ν，以及转速ω与粘度计读数ν的对应关系，最后使用流变模型对转速ω和对应的粘度计读数ν进行分析，得到钻井液流变参数。该获取钻井液流变参数的方法通过调整同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，使得测量过程中钻井液的粗颗粒可以通过同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，并使用多组训练数据训练得到的流变模型对测量得到的转速ω和对应的粘度计读数ν进行分析，从而得到准确的钻井液流变参数，进而解决了现有技术中含粗颗粒钻井液的流变参数测量不准确的技术问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本申请实施例的获取钻井液流变参数的方法的流程图；
图2示出了根据本申请实施例的获取钻井液流变参数的装置的示意图；
图3示出了根据本申请实施例的钻井液1至4对应的转速ω与粘度计读数ν的关系曲线图；
图4示出了根据本申请实施例的钻井液1和钻井液5至7对应的转速ω与粘度计读数ν的关系曲线图；
图5示出了根据本申请实施例的钻井液1和钻井液8至10对应的转速ω与粘度计读数ν的关系曲线图；
图6示出了根据本申请实施例的钻井液1至4对应的剪切速率γ和剪切应力τ的关系曲线图；
图7示出了根据本申请实施例的钻井液1和钻井液5至7对应的剪切速率γ和剪切应力τ的关系曲线图；以及
图8示出了根据本申请实施例的钻井液1和钻井液8至10对应的剪切速率γ和剪切应力τ的关系曲线图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
正如背景技术所介绍的，现有技术中含粗颗粒钻井液的流变参数测量不准确，为了解决如上问题，本申请提出了一种获取钻井液流变参数的方法。
图1是根据本发明实施例的获取钻井液流变参数的方法的流程图，如图1所示，该获取钻井液流变参数的方法包括：
步骤S101，控制同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙由预设的标准环间间隙调整至预定环间间隙，其中，上述环间间隙为上述同轴圆筒旋转粘度计的外筒和内筒之间的间隙；
步骤S102，在调整上述同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙的过程中，采集上述同轴圆筒旋转粘度计对钻井液进行流变测量的测量结果，其中，上述测量结果至少包括：多个转速ω和多个粘度计读数ν，以及上述转速ω与上述粘度计读数ν的对应关系；
步骤S103，使用流变模型对上述转速ω和对应的上述粘度计读数ν进行分析，得到钻井液流变参数，其中，上述流变模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的。
上述获取钻井液流变参数的方法中，首先控制同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙由预设的标准环间间隙调整至预定环间间隙，使得钻井液的粗颗粒可以自由通过同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，然后采集同轴圆筒旋转粘度计对钻井液进行流变测量的测量结果，其中，测量结果至少包括：多个转速ω和多个粘度计读数ν，以及转速ω与粘度计读数ν的对应关系，最后使用流变模型对转速ω和对应的粘度计读数ν进行分析，得到钻井液流变参数。该获取钻井液流变参数的方法通过调整同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，使得测量过程中钻井液的粗颗粒可以通过同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，并使用多组训练数据训练得到的流变模型对测量得到的转速ω和对应的粘度计读数ν进行分析，从而得到准确的钻井液流变参数，进而解决了现有技术中含粗颗粒钻井液的流变参数测量不准确的技术问题。
本申请的一种实施例中，上述流变模型的获取过程包括：采集多个上述钻井液进行流变测量的测量结果，得到上述多组训练数据，其中，上述多组训练数据中的每组训练数据均包括：预存的转速ω和粘度计读数ν以及上述预存的转速ω与上述粘度计读数ν的对应关系；对采集的上述多组训练数据进行训练，得到上述流变模型。
具体地，上述多个钻井液包括第一钻井液和第二钻井液，上述第一钻井液的至少部分颗粒的粒径大于标准环间间隙，上述第二钻井液的颗粒的粒径均小于标准环间间隙，流变模型的获取过程中，采用环间间隙为标准环间间隙的同轴圆筒旋转粘度计对第一钻井液和第二钻井液进行流变测量，采集测量结果并对测量结果进行训练，得到流变模型，然后采用环间间隙为预定环间间隙的同轴圆筒旋转粘度计对第二钻井液进行流变测量，根据现有的计算方法计算得到第二钻井液的流变参数，再根据第二钻井液测量结果和流变参数对该流变模型进行验证，从而采用验证后的流变模型对钻井液的测量结果进行分析得到钻井液流变参数，进一步提高获取钻井液流变参数的准确性。
本申请的一种具体的实施例中，对采集的上述多组训练数据进行训练，得到上述流变模型，包括：根据上述预存的转速ω与上述粘度计读数ν的对应关系转换成剪切速率γ和剪切应力τ的流变曲线；对上述流变曲线进行拟合，得到上述流变模型。具体地，利用Tikhonov正则化方法对上述预存的转速ω与上述粘度计读数ν进行数据处理，得到剪切速率γ和剪切应力τ的流变曲线，利用多元非线性回归方法对流变曲线进行拟合，得到上述流变模型。当然，本领域技术人员可以采用其他合适的方法对上述预存的转速ω与上述粘度计读数ν进行数据处理，也可以采用其他合适的方法对流变曲线进行拟合。
为了避免钻井液的测量过程中同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙发生粗粒卡阻，本申请的一种实施例中，上述钻井液包括颗粒，上述颗粒的粒度均小于上述预定环间间隙。上述钻井液的颗粒粒度设置在上述范围内，使得钻井液的颗粒在测量过程中可以通过同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，避免出现卡阻的现象。
为了进一步提高流变测量的准确性，本申请的一种实施例中，上述预定环间间隙为2.0～3.0mm。当然，本领域技术人员还可以根据实际情况选择合适的预定环间间隙。
本申请的一种实施例中，上述钻井液流变参数包括赫-巴流体屈服应力τHB、稠度系数K和流性指数n。具体地，赫-巴流体屈服应力τHB、稠度系数K和流性指数n为流变模型的参数，将多个剪切速率γ和剪切应力τ代入流变模型的公式τ＝τHB+Kγn中，计算得到赫-巴流体屈服应力τHB、稠度系数K和流性指数n。
根据本发明实施例还提供了一种获取钻井液流变参数的装置，需要说明的是，本发明实施例的获取钻井液流变参数的装置可以用于执行本发明实施例所提供的获取钻井液流变参数的方法。以下对本发明实施例提供的获取钻井液流变参数的装置进行介绍。
图2是根据本发明实施例的获取钻井液流变参数的装置的示意图，如图2所示，该获取钻井液流变参数的装置包括：
控制单元10，用于控制同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙由预设的标准环间间隙调整至预定环间间隙，其中，上述环间间隙为上述同轴圆筒旋转粘度计的外筒和内筒之间的间隙；
采集单元20，用于在调整上述同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙的过程中，采集上述同轴圆筒旋转粘度计对钻井液进行流变测量的测量结果，其中，上述测量结果至少包括：多个转速ω和多个粘度计读数ν，以及上述转速ω与上述粘度计读数ν的对应关系；
获取单元30，用于使用流变模型对上述转速ω和对应的上述粘度计读数ν进行分析，得到钻井液流变参数，其中，上述流变模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的。
上述获取钻井液流变参数的装置，控制单元控制同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙由预设的标准环间间隙调整至预定环间间隙，使得钻井液的粗颗粒可以自由通过同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，采集单元采集同轴圆筒旋转粘度计对钻井液进行流变测量的测量结果，其中，测量结果至少包括：多个转速ω和多个粘度计读数ν，以及转速ω与粘度计读数ν的对应关系，获取单元使用流变模型对转速ω和对应的粘度计读数ν进行分析，得到钻井液流变参数。该获取钻井液流变参数的装置通过调整同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，使得测量过程中钻井液的粗颗粒可以通过同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，并使用多组训练数据训练得到的流变模型对测量得到的转速ω和对应的粘度计读数ν进行分析，从而得到准确的钻井液流变参数，进而解决了现有技术中含粗颗粒钻井液的流变参数测量不准确的技术问题。
本申请的一种实施例中，上述装置还包括训练单元，上述训练单元包括采集模块和训练模块，其中，上述采集模块用于采集多个上述钻井液进行流变测量的测量结果和该多个钻井液的钻井液流变参数，得到上述多组训练数据，其中，上述多组训练数据中的每组训练数据均包括：预存的转速ω和粘度计读数ν以及上述预存的转速ω与上述粘度计读数ν的对应关系；上述训练模块用于对采集的上述多组训练数据进行训练，得到上述流变模型。
具体地，上述多个钻井液包括第一钻井液和第二钻井液，上述第一钻井液的至少部分颗粒的粒径大于标准环间间隙，上述第二钻井液的颗粒的粒径均小于标准环间间隙，流变模型的获取过程中，采用环间间隙为标准环间间隙的同轴圆筒旋转粘度计对第一钻井液和第二钻井液进行流变测量，采集测量结果并对测量结果进行训练，得到流变模型，然后采用环间间隙为预定环间间隙的同轴圆筒旋转粘度计对第二钻井液进行流变测量，根据现有的计算方法计算得到第二钻井液的流变参数，再根据第二钻井液测量结果和流变参数对该流变模型进行验证，从而采用验证后的流变模型对钻井液的测量结果进行分析得到钻井液流变参数，进一步提高获取钻井液流变参数的准确性。
本申请的一种具体的实施例中，上述训练模块包括第一处理子模块和第二处理子模块，其中，上述第一处理子模块用于根据上述预存的转速ω与上述粘度计读数ν的对应关系转换成剪切速率γ和剪切应力τ的流变曲线；上述第二处理子模块用于对上述流变曲线进行拟合，得到上述流变模型。具体地，利用Tikhonov正则化方法对上述预存的转速ω与上述粘度计读数ν进行数据处理，得到剪切速率γ和剪切应力τ的流变曲线，利用多元非线性回归方法对流变曲线进行拟合，得到上述流变模型。当然，本领域技术人员可以采用其他合适的方法对上述预存的转速ω与上述粘度计读数ν进行数据处理，也可以采用其他合适的方法对流变曲线进行拟合。
为了避免钻井液的测量过程中同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙发生粗粒卡阻，本申请的一种实施例中，上述钻井液包括颗粒，上述颗粒的粒度均小于上述预定环间间隙。上述钻井液的颗粒粒度设置在上述范围内，使得钻井液的颗粒在测量过程中可以通过同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，避免出现卡阻的现象。
为了进一步提高流变测量的准确性，本申请的一种实施例中，上述预定环间间隙为2.0～3.0mm。当然，本领域技术人员还可以根据实际情况选择合适的预定环间间隙。
本申请的一种实施例中，上述钻井液流变参数包括赫-巴流体屈服应力τHB、稠度系数K和流性指数n。具体地，赫-巴流体屈服应力τHB、稠度系数K和流性指数n为流变模型的参数，将多个转速ω和对应的多个粘度计读数ν代入流变模型的公式τ＝τHB+Kγn中，计算得到赫-巴流体屈服应力τHB、稠度系数K和流性指数n。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案。
实施例
钻井液包括随钻堵漏基浆和随钻堵漏材料，其中，随钻堵漏基浆由膨润土、氢氧化钾、乙烯基单体多元共聚物、磺化褐煤、磺化褐煤树脂、具体组分及其含量如表1所示，将筛分后各尺寸的碳酸钙颗粒混合，可形成LPM-C、LPM-M及LPF-F三种不同粒度级别的随钻堵漏材料，该三种随钻堵漏材料的粒度分布如表2所示。
表1
| 组份名称 | 功用 | 含量(wt.％) |
| 膨润土 | 增黏剂&降滤失剂 | 4.0 |
| KOH | 抑制剂&pH调节剂 | 0.1 |
| PAC-141 | 包被剂 | 0.3 |
| SMC | 降滤失剂 | 1.0 |
| SPNH | 降滤失剂 | 3.0 |
| SMP-2 | 降滤失剂 | 2.0 |
| XC | 流型调节剂 | 0.2 |
| KCl | 页岩抑制剂 | 3.0 |
| 水 | 溶剂 | 86.4 |
表2
| 随钻堵漏材料 | d<sub>10</sub>(mm) | d<sub>50</sub>(mm) | d<sub>90</sub>(mm) |
| LPM-F | 0.30 | 0.65 | 0.90 |
| LPM-M | 0.30 | 0.80 | 1.25 |
| LPM-C | 0.30 | 1.00 | 1.35 |
本实施的钻井液为随钻堵漏基浆中加入不同比例的三种随钻堵漏材料混合形成，具体的加入的随钻堵漏材料比例如表3所示。
表3
| 钻井液编号 | 随钻堵漏材料的比例 |
| 1 | 0 |
| 2 | 10％LPM-F |
| 3 | 15％LPM-F |
| 4 | 20％LPM-F |
| 5 | 10％LPM-M |
| 6 | 15％LPM-M |
| 7 | 20％LPM-M |
| 8 | 10％LPM-C |
| 9 | 15％LPM-C |
| 10 | 20％LPM-C |
获取钻井液流变参数的方法包括：
将同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙由预设的标准环间间隙1.17mm调整至预定环间间隙2.4mm，将钻井液1至10进行流变测试，采集多个转速ω和多个粘度计读数ν，以及转速ω与粘度计读数ν的对应关系，得到转速ω与粘度计读数ν的关系曲线，如图3至图5；
根据粘度计读数ν计算转子壁面的剪切应力τR和悬锤壁面的剪切应力τB，计算公式为
式(1)中，τ为转子壁面的剪切应力τR或者悬锤壁面的剪切应力τB，R为转子或者悬锤的半径，H为转子或者悬锤的高度；
设同轴圆筒旋转粘度计环形间隙中的流动为恒定黏性层流，剪切速率γ、剪切应力τ与转速计算值ωc满足方程式
将方程式转换为离散形式的方程式，离散形式的方程式为
式(3)中，ND为转速ω和粘度计读数ν的个数，
为转速计算值，αij是数值积分方法的系数，j＝1时，αij＝1/3，j为奇数时，αij＝2/3，j为偶数时，αij＝4/3，Nj为式(2)的积分区间[Max(τRi)，Max(τBi)]的均匀间隔区间个数，Δτ为区间长度；将离散形式的方程式转换为矩阵方程，得到系数矩阵A，矩阵方程为ωc＝Aγ(4)，式(4)中，A为ND×Nj的系数矩阵，Aij为系数矩阵中的任意一个系数，Aij＝αijΔτ/2τj(i＝1,2,3…ND；j＝1,2,3...Nj)；
计算转速ω和转速计算值ωc的方差和S1，
计算剪切速率γ和剪切应力τ的关系式γ(τ)在剪切应力分割点处的二阶导数的平方和S2，
式(6)中，B为(Nj-2)×Nj三对角系数矩阵，
采用Tikhonov正则化方法最小化S1和S2的线性组合S，得到剪切速率γ和剪切应力τ的关系曲线，如图6至图8所示，其中，S＝S1+λS2，γ＝(ATA+λBTB)-1ATω(7)，λ为可调节的权重因子，即正则化参数。
利用多元非线性回归方法对剪切速率γ和剪切应力τ的关系曲线进行拟合，得到流变模型，流变模型为τ＝τHB+Kγn(8)，式(8)中，τHB为赫-巴流体屈服应力，K为稠度系数，n为流性指数；
采用流变模型对上述转速ω和对应的上述粘度计读数ν进行分析，得到钻井液流变参数，如表4所示。
表4
| 钻井液编号 | τ<sub>HB</sub>/Pa | 流性指数 | 稠度系数/mPa﹒s |
| 1 | 8.45 | 0.859 | 12.87 |
| 2 | 7.91 | 0.785 | 23.56 |
| 3 | 7.89 | 0.793 | 24.92 |
| 4 | 7.45 | 0.791 | 27.57 |
| 5 | 6.80 | 0.802 | 22.75 |
| 6 | 6.64 | 0.802 | 24.01 |
| 7 | 6.70 | 0.808 | 25.66 |
| 8 | 7.53 | 0.839 | 17.53 |
| 9 | 7.06 | 0.839 | 20.74 |
| 10 | 6.47 | 0.856 | 22.01 |
上述获取钻井液流变参数的装置包括处理器和存储器，上述控制单元、采集单元和获取单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中含粗颗粒钻井液的流变参数测量不准确的问题。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述获取钻井液流变参数的方法。
本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述获取钻井液流变参数的方法。
本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：
步骤S101，控制同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙由预设的标准环间间隙调整至预定环间间隙，其中，上述环间间隙为上述同轴圆筒旋转粘度计的外筒和内筒之间的间隙；
步骤S102，在调整上述同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙的过程中，采集上述同轴圆筒旋转粘度计对钻井液进行流变测量的测量结果，其中，上述测量结果至少包括：多个转速ω和多个粘度计读数ν，以及上述转速ω与上述粘度计读数ν的对应关系；
步骤S103，使用流变模型对上述转速ω和对应的上述粘度计读数ν进行分析，得到钻井液流变参数，其中，上述流变模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：
步骤S101，控制同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙由预设的标准环间间隙调整至预定环间间隙，其中，上述环间间隙为上述同轴圆筒旋转粘度计的外筒和内筒之间的间隙；
步骤S102，在调整上述同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙的过程中，采集上述同轴圆筒旋转粘度计对钻井液进行流变测量的测量结果，其中，上述测量结果至少包括：多个转速ω和多个粘度计读数ν，以及上述转速ω与上述粘度计读数ν的对应关系；
步骤S103，使用流变模型对上述转速ω和对应的上述粘度计读数ν进行分析，得到钻井液流变参数，其中，上述流变模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1)、本申请的获取钻井液流变参数的方法中，首先控制同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙由预设的标准环间间隙调整至预定环间间隙，使得钻井液的粗颗粒可以自由通过同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，然后采集同轴圆筒旋转粘度计对钻井液进行流变测量的测量结果，其中，测量结果至少包括：多个转速ω和多个粘度计读数ν，以及转速ω与粘度计读数ν的对应关系，最后使用流变模型对转速ω和对应的粘度计读数ν进行分析，得到钻井液流变参数。该获取钻井液流变参数的方法通过调整同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，使得测量过程中钻井液的粗颗粒可以通过同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，并使用多组训练数据训练得到的流变模型对测量得到的转速ω和对应的粘度计读数ν进行分析，从而得到准确的钻井液流变参数，进而解决了现有技术中含粗颗粒钻井液的流变参数测量不准确的技术问题。
2)、本申请的获取钻井液流变参数的装置，控制单元控制同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙由预设的标准环间间隙调整至预定环间间隙，使得钻井液的粗颗粒可以自由通过同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，采集单元采集同轴圆筒旋转粘度计对钻井液进行流变测量的测量结果，其中，测量结果至少包括：多个转速ω和多个粘度计读数ν，以及转速ω与粘度计读数ν的对应关系，获取单元使用流变模型对转速ω和对应的粘度计读数ν进行分析，得到钻井液流变参数。该获取钻井液流变参数的装置通过调整同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，使得测量过程中钻井液的粗颗粒可以通过同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙，并使用多组训练数据训练得到的流变模型对测量得到的转速ω和对应的粘度计读数ν进行分析，从而得到准确的钻井液流变参数，进而解决了现有技术中含粗颗粒钻井液的流变参数测量不准确的技术问题。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种获取钻井液流变参数的方法，其特征在于，包括：
控制同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙由预设的标准环间间隙调整至预定环间间隙，其中，所述环间间隙为所述同轴圆筒旋转粘度计的外筒和内筒之间的间隙；
在调整所述同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙的过程中，采集所述同轴圆筒旋转粘度计对钻井液进行流变测量的测量结果，其中，所述测量结果至少包括：多个转速ω和多个粘度计读数ν，以及所述转速ω与所述粘度计读数ν的对应关系；
使用流变模型对所述转速ω和对应的所述粘度计读数ν进行分析，得到钻井液流变参数，其中，所述流变模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流变模型的获取过程包括：
采集多个所述钻井液进行流变测量的测量结果，得到所述多组训练数据，其中，所述多组训练数据中的每组训练数据均包括：预存的转速ω和粘度计读数ν以及所述预存的转速ω与所述粘度计读数ν的对应关系；
对采集的所述多组训练数据进行训练，得到所述流变模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对采集的所述多组训练数据进行训练，得到所述流变模型，包括：
根据所述预存的转速ω与所述粘度计读数ν的对应关系转换成剪切速率γ和剪切应力τ的流变曲线；
对所述流变曲线进行拟合，得到所述流变模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钻井液包括颗粒，所述颗粒的粒度均小于所述预定环间间隙。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定环间间隙为2.0～3.0mm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钻井液流变参数包括赫-巴流体屈服应力τHB、稠度系数K和流性指数n。
7.一种获取钻井液流变参数的装置，其特征在于，所述装置包括：
控制单元，用于控制同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙由预设的标准环间间隙调整至预定环间间隙，其中，所述环间间隙为所述同轴圆筒旋转粘度计的外筒和内筒之间的间隙；
采集单元，用于在调整所述同轴圆筒旋转粘度计的环间间隙的过程中，采集所述同轴圆筒旋转粘度计对钻井液进行流变测量的测量结果，其中，所述测量结果至少包括：多个转速ω和多个粘度计读数ν，以及所述转速ω与所述粘度计读数ν的对应关系；
获取单元，用于使用流变模型对所述转速ω和对应的所述粘度计读数ν进行分析，得到钻井液流变参数，其中，所述流变模型为使用多组训练数据通过机器学习训练得到的。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括训练单元，所述训练单元包括：
采集模块，用于采集多个所述钻井液进行流变测量的测量结果和多个钻井液的钻井液流变参数，得到所述多组训练数据，其中，所述多组训练数据中的每组训练数据均包括：预存的转速ω和粘度计读数ν以及所述预存的转速ω与所述粘度计读数ν的对应关系；
训练模块，用于对采集的所述多组训练数据进行训练，得到所述流变模型。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至5中任意一项所述的获取钻井液流变参数的方法。
10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至5中任意一项所述的获取钻井液流变参数的方法。
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| CN102434119A (zh) * | 2011-09-20 | 2012-05-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种卡森模式钻井液流变参数的控制方法 |
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| 刘崇建等: "准确测定L―M流变模式的流变参数", 《天然气工业》 * |
| 王贵等: "考虑滑移效应的高密度水基钻井液流变特性", 《石油学报》 * |
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