CN117892475A - 一种井筒摩阻系数确定方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种井筒摩阻系数确定方法、装置、电子设备及介质。该方法包括：在第一工况下根据钻井的钻具的理论空钩值以及测量空钩值确定钩载修正系数，在第二工况下根据模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值确定钻具线浮重修正系数；基于井筒摩阻扭矩计算模型根据钻具线浮重修正系数以及钻井参数进行模拟确定目标工况下的模拟钩载值以及模拟扭矩数据；根据钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到真实钩载值；根据目标工况下的模拟钩载值、模拟扭矩数据、真实钩载值和真实扭矩数据对井筒摩阻系数进行调整。解决了传感器测量误差、钻具线浮重变化对井筒摩阻系数校核精度的影响，提高了校核精度。
Description
技术领域
本申请涉及石油天然气勘探领域，尤其涉及一种井筒摩阻系数确定方法、装置、电子设备及介质。
背景技术
近年来，随着油气资源勘探开发不断向非常规油气资源迈进，大斜度井、长水平段水平井钻井数量逐渐增多，在大斜度井、长水平段水平井钻井过程中，井筒摩阻系数的准确计算与校验对于评估井筒清洁状况，预测井下卡钻风险，分析井筒延伸极限与钻柱屈曲状况，确保完井下套管作业正常开展至关重要。
现有技术中，在进行井筒摩阻系数的计算和检验时，往往忽略了实钻过程中钩载传感器因环境温度、液压油量等因素影响造成的测量参数误差，钻具使用过程中因磨损以及使用内防喷工具导致的线浮重变化，进而会造成井筒摩阻系数偏离实际值，甚至出现摩阻系数无法计算的情况。
发明内容
本申请提供了一种井筒摩阻系数确定方法、装置、电子设备及介质，通过对钩载以及钻具线浮重进行修正，解决了传感器参数测量误差、钻具使用过程中因磨损以及使用内防喷工具导致的线浮重变化对井筒摩阻系数校核精度的影响，提高了井筒摩阻系数的校核精度。
根据本申请的一方面，提供了一种井筒摩阻系数确定方法，所述方法包括：
在第一工况下，根据钻井的钻具的理论空钩值以及测量空钩值，确定钩载修正系数，在第二工况下，根据模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值，确定钻具线浮重修正系数；
基于井筒摩阻扭矩计算模型，根据钻具线浮重修正系数以及钻井参数进行模拟，确定目标工况下的模拟钩载值以及模拟扭矩数据；其中，所述钻井参数中包括井筒摩阻系数；
根据钩载修正系数对测量得到的测量钩载值进行修正，得到真实钩载值，并将测量得到的测量扭矩数据作为真实扭矩数据；
根据目标工况下的模拟钩载值、模拟扭矩数据、真实钩载值以及真实扭矩数据，对井筒摩阻系数进行调整，得到调整后的井筒摩阻系数。
根据本申请的另一方面，提供了一种井筒摩阻系数确定装置，所述装置包括：
修正系数确定模块，用于在第一工况下，根据钻井的钻具的理论空钩值以及测量空钩值，确定钩载修正系数，在第二工况下，根据模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值，确定钻具线浮重修正系数；
模拟数据确定模块，用于基于井筒摩阻扭矩计算模型，根据钻具线浮重修正系数以及钻井参数进行模拟，确定目标工况下的模拟钩载值以及模拟扭矩数据；其中，所述钻井参数中包括井筒摩阻系数；
真实数据确定模块，用于根据钩载修正系数对测量得到的测量钩载值进行修正，得到真实钩载值，并将测量得到的测量扭矩数据作为真实扭矩数据；
井筒摩阻系数调整模块，用于根据目标工况下的模拟钩载值、模拟扭矩数据、真实钩载值以及真实扭矩数据，对井筒摩阻系数进行调整，得到调整后的井筒摩阻系数。
根据本申请的另一方面，提供了一种电子设备，该设备包括：
至少一个处理器；以及
与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本申请任一实施例的井筒摩阻系数确定方法。
根据本申请的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现本申请任一实施例的井筒摩阻系数确定方法。
本申请实施例的技术方案，在第一工况下，根据钻井的钻具的理论空钩值以及测量空钩值，确定钩载修正系数，在第二工况下，根据模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值，确定钻具线浮重修正系数；基于井筒摩阻扭矩计算模型，根据钻具线浮重修正系数以及钻井参数进行模拟，确定目标工况下的模拟钩载值以及模拟扭矩数据；其中，钻井参数中包括井筒摩阻系数；根据钩载修正系数对测量得到的测量钩载值进行修正，得到真实钩载值，并将测量得到的测量扭矩数据作为真实扭矩数据；根据目标工况下的模拟钩载值、模拟扭矩数据、真实钩载值以及真实扭矩数据，对井筒摩阻系数进行调整，得到调整后的井筒摩阻系数。本申请实施例的技术方案，通过对钩载以及钻具线浮重进行修正，解决了传感器参数测量误差、钻具使用过程中因磨损以及使用内防喷工具导致的线浮重变化对井筒摩阻系数校核精度的影响，提高了井筒摩阻系数的校核精度。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本申请实施例一提供的一种井筒摩阻系数确定方法的流程图；
图2是根据本申请实施例一提供的一种单元体的受力分析图；
图3是根据本申请实施例二提供的一种井筒摩阻系数确定方法的流程图；
图4是根据本申请实施例二提供的一种滑动钻进工况和起钻工况井筒摩阻系数随井深分布变化图；
图5是根据本申请实施例三提供的一种井筒摩阻系数确定装置的结构示意图；
图6是实现本申请实施例四提供的一种井筒摩阻系数确定方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
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”、“第三”、“第四”、“实际”、“预设”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能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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。
实施例一
图1为本申请实施例一提供的一种井筒摩阻系数确定方法的流程图，本申请实施例可适用于对钻井井筒摩阻系数进行确定的情况。该方法可以由井筒摩阻系数确定装置来执行，该井筒摩阻系数确定装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该井筒摩阻系数确定装置可配置于电子设备中。如图1所示，该方法包括：
S110、在第一工况下，根据钻井的钻具的理论空钩值以及测量空钩值，确定钩载修正系数，在第二工况下，根据模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值，确定钻具线浮重修正系数。
一般来说，钻进和起下钻是钻井作业中不可或缺的两种状态，钻进是指将钻头从井口开始逐渐向下钻入地下的过程，起下钻是指从井底将钻具和钻头陆续提离井底的过程。这两个过程通常交替进行，直到达到目标井深或完成所需作业为止。其中，钻进状态可以细分为复合钻进、滑动钻进、正划眼、倒划眼、提离井底空转、坐卡6种工况，以钻完1个立柱或3-5个单根为一个摩阻系数校核周期，起下钻状态可以细分为起钻、下钻、开泵起钻、开泵下钻、划眼、倒划眼、提离井底空转、坐卡8种工况，为每种工况设定摩阻系数校核周期，如以钻头位置变化30-100m或经过5min-30min为一个校核周期。在钻井过程中，坐卡是指钻井接单根/立柱过程中井口位置钻柱与地面方钻杆或顶驱断开，井口以下钻柱通过钻台面上卡瓦禁锢并静置于钻台，此时地面测量钩载数值为空钩载荷。
本申请实施例中，第一工况即为坐卡工况，此时，可以根据钻井的钻具的理论空钩值以及测量空钩值，确定钩载修正系数。其中，理论空钩值为钻具在正常环境中的空钩值，测量空钩值为坐卡工况下的钻具的钩载值，可以看作是钻具在钻井过程中的空钩值，因此，可以通过对比两者之间的差异，来确定钩载修正系数。第二工况即为提离井底空转工况，此时，可以根据模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值，确定钻具线浮重修正系数。其中，模拟计算得到的真实钩载值为根据钻具受力结构体模型进行模拟计算得出的真实钩载值，基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值为基于钩载修正系数对检测得到的测量钩载值进行修正得到的，可以通过对比两者之间的差异，来确定钻具线浮重修正系数。其中，测量空钩值可以通过接收的实时综合录井数据获取。由此，可以解决传感器参数测量误差、钻具使用过程中因磨损以及使用内防喷工具导致的线浮重变化对井筒摩阻系数校核精度的影响。
S120、基于井筒摩阻扭矩计算模型，根据钻具线浮重修正系数以及钻井参数进行模拟，确定目标工况下的模拟钩载值以及模拟扭矩数据；其中，钻井参数中包括井筒摩阻系数。
其中，目标工况即为处于摩阻系数校核周期中的工况，钻井参数包含实时综合录井数据中的各项参数，以及井筒摩阻系数。
在第一工况和第二工况下得到钩载修正系数和钻具线浮重修正系数之后，即可基于井筒摩阻扭矩计算模型，根据钻具线浮重修正系数以及实时综合录井数据中的各项钻井参数进行模拟，并对目标工况下的模拟钩载值以及模拟扭矩数据进行确定。
目标工况下的模拟钩载值以及模拟扭矩数据的确定流程细化如下：
1、将钻具按照固定间隔划分为单元体；
2、对单元体进行受力分析；
示例性地，图2示出了单元体的受力分析图，由图2可知，单元体所受正压力为Fn，单元体下端拉力为Ft，单元体上端拉力为Ft+ΔFt，单元体下端扭矩T，单元体上端扭矩T+ΔM，单元体在钻井液中的线浮重为W，
3、计算单元体的上端拉力以及扭矩；
单元体所受正压力的计算公式为在得到单元体所受正压力之后，即可计算单元体轴向合力以及单元体的扭矩。单元体轴向合力的计算公式为/>而在求出单元体的轴向合力ΔFt之后，即可得到单元体的上端拉力Ft+ΔFt，单元体的扭矩的计算公式为ΔM＝μFnr，求出单元体扭矩之后，即可得到单元体的上端扭矩T+ΔM
其中，Fn为单元体所受正压力，单位是N；ΔFt为单元体轴向合力，单位是N；ΔM为单元体所受扭矩，单位是KN·m；Ft单元体下端拉力，单位是N；；T单元体下端扭矩，单位是KN·m；W为单元体在钻井液中的线浮重，单位是N/m；Δα为单元体方位角变化，单位是Rad；Δθ为单元体井斜角变化，单位是Rad；为单元体平均井斜角，单位是Rad；μ为单元体与井壁摩阻系数，单位是无量纲；r为单元体半径，单位是m。
4、采用迭代计算方式重复步骤2-3，从钻头位置开始迭代计算直至井口。
可以理解的是，目标单元体的上一个单元体的下端拉力等于目标单元体的上端拉力，上一个单元体的下端扭矩等于目标单元体的上端扭矩，由此，可以采用迭代计算方式重复步骤2-3，直至井口，则井口的单元体的上端拉力即为目标工况下的模拟钩载值，井口的单元体的扭矩即为目标工况下的模拟扭矩数据。
需要说明的是，虽然在步骤3中并未体现出钻具线浮重修正系数，但在实际的计算过程中，使用的数据应是经过钻具线浮重修正系数修正后得到的数据，即在模拟钩载值以及模拟扭矩数据的计算过程中，钻具线浮重修正系数是必不可少的。
在第一工况下：钩载修正系数K＝理论空钩值/测量空钩值。
在第二工况下，模拟计算得到的真实钩载值为： n为钻具线浮重修正系数，从井底到井口的第i段钻具的实际钻具线浮重为Wi*n；
针对井筒摩阻系数校核工况下，基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值为：真实钩载值＝测量钩载值*钩载修正系数；
令模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值的差值小于第一预设差值，求解n的值，得到钻具线浮重修正系数。
在本申请实施例中，基于模型/引擎计算对应工况下地面理论钩载、扭矩需要确定钻头井深、转速、排量、井眼轨迹、钻井液性能参数、空钩载荷、钻具线浮重、井筒摩阻系数、钻头位置钻压及扭矩参数，其中钻井过程中地面上钻井参数包含井深、钻头深度、转速、排量、井眼轨迹、钻井液性能、钩载、扭矩等数据，实钻过程中可以结合钻井参数判断当前所处钻井工况(起钻、下钻、滑动钻进、复合钻井、划眼、倒划眼、开泵起钻、开泵下钻、提离井底空转、坐卡等)，针对各个工况进行分别计算。空钩载荷是在坐卡工况下完成的，钻具线浮重修正是在提离井底空转工况下完成的。确定钩载修正系数以及钻具线浮重修正系数均为在对应的工况周期内的坐卡和提离井底空转工况下完成的进行，如果该周期没有对应的坐卡和提离井底空转工况，则钩载修正系数和钻具线浮重修正系数采用上一个工况周期中的系数。
S130、根据钩载修正系数对测量得到的测量钩载值进行修正，得到真实钩载值，并将测量得到的测量扭矩数据作为真实扭矩数据。
示例性的，根据如下公式对测量钩载值和真实钩载值进行转换：测量钩载值*钩载修正系数＝真实钩载值。测量得到的测量扭矩数据不作处理，直接作为真实扭矩数据。
S140、根据目标工况下的模拟钩载值、模拟扭矩数据、真实钩载值以及真实扭矩数据，对井筒摩阻系数进行调整，得到调整后的井筒摩阻系数。
在计算得出目标工况下的模拟钩载值以及模拟扭矩数据之后，可以将模拟钩载值以及模拟扭矩数据与修正后得到的真实钩载值以及真实扭矩数据进行比较，根据结果对井筒摩阻系数进行调整，直到理论值与实际值的差距小于一定范围，得到调整后的井筒摩阻系数，完成井筒摩阻系数的校核流程。
在本申请实施例中，井筒摩阻系数计算时需要分工况：
①其中起钻、下钻、开泵起钻、开泵下钻、4种工况下钻头位置钻压、扭矩为0，计算校核过程中可以依据单一钻头深度位置的实际钩载完成井筒摩阻系数校核。
②复合钻井、划眼、倒划眼3种工况下钻头位置钻压、扭矩参数不为0，针对这3种工况需要通过多个钻头深度下实测钩载、扭矩参数先确定钻头位置钻压及井筒摩阻系数，再基于钻头位置钻压、井筒摩阻系数确定钻头位置扭矩。
③滑动钻进过程中钻头位置钻压不为0、扭矩为0，需要通过多个钻头深度下实测钩载参数确定钻头位置钻压及井筒摩阻系数。
本申请实施例的技术方案，在第一工况下，根据钻井的钻具的理论空钩值以及测量空钩值，确定钩载修正系数，在第二工况下，根据模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值，确定钻具线浮重修正系数；基于井筒摩阻扭矩计算模型，根据钻具线浮重修正系数以及钻井参数进行模拟，确定目标工况下的模拟钩载值以及模拟扭矩数据；其中，钻井参数中包括井筒摩阻系数；根据钩载修正系数对测量得到的测量钩载值进行修正，得到真实钩载值，并将测量得到的测量扭矩数据作为真实扭矩数据；根据目标工况下的模拟钩载值、模拟扭矩数据、真实钩载值以及真实扭矩数据，对井筒摩阻系数进行调整，得到调整后的井筒摩阻系数。本申请实施例的技术方案，通过对钩载以及钻具线浮重进行修正，解决了传感器参数测量误差、钻具使用过程中因磨损以及使用内防喷工具导致的线浮重变化对井筒摩阻系数校核精度的影响，提高了井筒摩阻系数的校核精度。
实施例二
图3为本申请实施例二提供的一种井筒摩阻系数确定方法的流程图，本申请实施例以上述实施例为基础进行优化，未在本申请实施例中详尽描述的方案见上述实施例。如图3所示，本申请实施例的方法具体包括如下步骤：
S210、在第一工况下，检测钻具的测量空钩值。
其中，第一工况即为坐卡工况，钻具的测量空钩值HK_actual_hook即为坐卡工况下的钩载值。本申请实施例中，可以通过接收的实时录井数据，获取钻具处于坐卡工况下的钩载值，即钻具的测量空钩值。
示例性地，表1示出了部分实时接收的综合录井数据表，由表1可知，在钻进状态下，钻具处于坐卡工况的测量钩载值为210kN，即钻具的测量空钩值HK_actual_hook＝210kN。
表1部分实时接收的综合录井数据表
S220、根据理论空钩值与测量空钩值的比值，确定钩载修正系数。
其中，理论空钩值HK_normal_hook为钻具在正常环境中的空钩值，钻具在理论空钩值可以在正常情况下进行测量。在得到理论空钩值与测量空钩值之后，可以根据理论空钩值与测量空钩值的比值，确定钩载修正系数。其中，钩载修正系数k＝HK_normal_hook/HK_actual_hook。
需要注意的是，在确定钩载修正系数之前，需要判断理论空钩值与测量空钩值是否相等，若两者相等，则直接设定钩载修正系数k＝1；若两者不相等，则需要先判断传感器是否出现问题，传感器出现问题时更换传感器或补充传感器液压油，传感器正常时则按照上述公式进行钩载修正系数的确定。
示例性地，钻具的理论空钩值HK_normal_hook＝215kN，而实际测量空钩值HK_actual_hook＝210kN，两者并不相等，在排查传感器完好无漏油后，判断环境温度对传感器造成影响导致测量误差，则确定钩载修正系数k＝215/210＝1.02。由此，可以解决传感器参数测量误差对井筒摩阻系数校核精度的影响。
S230、在第二工况下，确定基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值。
其中，第二工况即为提离井底空转工况，该工况下钻具的真实钩载值也可以通过接收的实时录井数据获取。
示例性地，由表1可知，井深2028.53m处的提离井底空转工况的测量钩载值为430kN，则基于钩载修正系数对测量钩载值进行校正得到钻具的真实钩载值为438kN。
S240、确定模拟计算得到的真实钩载值。
其中，理论钻具线浮重可以在正常环境下进行测量。模拟计算得到的真实钩载值的计算公式为：Li为从井底到井口的第i段钻具长度，Wi为第i段钻具的理论钻具线浮重，N为从井底到井口的钻具的段数,n为钻具线浮重修正系数
示例性地，钻具的理论空钩值HK_normal_hook＝215kN，井深depth＝2028.53m，依据多段钻具理论线浮重计算出模拟钩载值为451kN。
S250、根据模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值，确定钻具线浮重修正系数。
其中，要使模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值相等，则n为钻具线浮重修正系数。除了钻具线浮重修正系数n之外，其他都是已知的值，因此，可以根据上述公式确定出钻具线浮重修正系数n。例如，n的计算结果为0.96。
具体地，根据模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值，确定钻具线浮重修正系数，包括：
令模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值的差值小于第一预设差值，求解真实钩载值的表达式中钻具线浮重的计算值；
根据所述钻具线浮重的计算值与所述理论钻具线浮重的比值，确定钻具线浮重修正系数。
一般来说，当模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值的差值小于第一预设差值时，可以认为两者之间已经十分接近，此时，钻具线浮重的计算值即为理论钻具线浮重Wi与钻具线浮重修正系数n的乘积，则钻具线浮重的计算值与理论钻具线浮重的比值，即为钻具线浮重修正系数。由此，可以解决钻具因磨损以及使用内防喷工具导致的线浮重变化对井筒摩阻系数校核精度的影响。
S260、基于井筒摩阻扭矩计算模型，根据钻具线浮重修正系数以及钻井参数进行模拟，确定目标工况下的模拟钩载值以及模拟扭矩数据；其中，钻井参数中包括井筒摩阻系数。
S270、根据钩载修正系数对测量得到的测量钩载值进行修正，得到真实钩载值，并将测量得到的测量扭矩数据作为真实扭矩数据。
S280、根据目标工况下的模拟钩载值、模拟扭矩数据、真实钩载值以及真实扭矩数据，对井筒摩阻系数进行调整，得到调整后的井筒摩阻系数。
在计算得出目标工况下的模拟钩载值以及模拟扭矩数据之后，可以将模拟钩载值与真实钩载值、以及将模拟扭矩数据与真实扭矩数据进行比较，根据结果对井筒摩阻系数进行调整，直到模拟值与真实值的差距小于一定范围，得到调整后的井筒摩阻系数。
具体地，根据目标工况下的模拟钩载值、模拟扭矩数据、真实钩载值以及真实扭矩数据，对井筒摩阻系数进行调整，得到调整后的井筒摩阻系数，包括：若模拟钩载值与真实钩载值的差值大于第一预设差值，和/或模拟扭矩数据与真实扭矩数据的差值大于第二预设差值，则调整井筒摩阻系数，直到模拟钩载值与真实钩载值的差值小于或等于第一预设差值，且模拟扭矩数据与真实扭矩数据的差值小于或等于第二预设差值。
只有当模拟钩载值与真实钩载值的差值小于或等于第一预设差值，且模拟扭矩数据与真实扭矩数据的差值小于或等于第二预设差值时，才意味着模拟值与真实值处于十分接近的水平，此时的井筒摩阻系数即为调整后的井筒摩阻系数。可以理解的是，对模拟钩载值与真实钩载值的差值的改动，并不是只能通过调整井筒摩阻系数来进行，也可以通过钻井参数中的其他目标参数来改动模拟钩载值与真实钩载值的差值。其他目标参数例如可以为钻头位置钻压和扭矩。
具体地，若钻井参数还包括除井筒摩阻系数以外的目标参数，例如钻头位置钻压和扭矩，则根据目标工况下的模拟钩载值、模拟扭矩数据、真实钩载值以及真实扭矩数据，对井筒摩阻系数进行调整，得到调整后的井筒摩阻系数，包括：针对至少两个不同深度的位置的目标工况，若模拟钩载值与真实钩载值的差值大于第一预设差值，和/或模拟扭矩数据与真实扭矩数据的差值大于第二预设差值，则调整井筒摩阻系数以及目标参数，直到所有位置的目标工况下的模拟钩载值与真实钩载值的差值小于或等于第一预设差值，且模拟扭矩数据与真实扭矩数据的差值小于或等于第二预设差值。
与只调整井筒摩阻系数来改动模拟钩载值与真实钩载值的差值不同的是，在调整井筒摩阻系数与钻井参数中包括的其他目标参数时，需要选取多个不同深度位置，直到所有深度位置的目标工况下的模拟钩载值与真实钩载值的差值小于或等于第一预设差值，且模拟扭矩数据与真实扭矩数据的差值小于或等于第二预设差值时，才意味着模拟值与真实值处于十分接近的水平，此时的井筒摩阻系数即为调整后的井筒摩阻系数。
具体地，调整井筒摩阻系数包括：根据所处钻井工况、模拟钩载值以及真实钩载值，以预设步长增大或减小井筒摩阻系数，以使模拟钩载值与真实钩载值的差值小于预设阈值。当模拟钩载值与真实钩载值的差值大于预设阈值时，说明井筒摩阻系数偏离正常范畴，此时，需要根据所处钻井工况、模拟钩载值以及真实钩载值，以预设步长增大或减小井筒摩阻系数，使模拟钩载值与真实钩载值的差值小于预设阈值，实现对井筒摩阻系数的调整其中，预设步长可以根据实际情况进行设定，例如以0.02为预设步长。
可以理解的是，钻进状态与起下钻状态的井筒摩阻系数不同，同一工况的不同井深处的井筒摩阻系数也不同。示例性地，钻进状态下，序号2滑动钻进工况下井深2028.53m对应测量钩载值为445.6kN、序号6滑动钻进工况下井深2057.30m对应测量钩载值为452.8kN、序号9滑动钻进工况下井深2089.00m对应测量钩载值为454kN，计算得到3个不同井深下滑动钻进井筒系数分别为0.32、0.34、0.35。起下钻状态下，序号13起钻工况下钻头井深2100.00m时测量钩载值为532.8kN、序号为15起钻工况下钻头井深2076.53m时测量钩载值为528.4KN，计算得到2个不同井深位置摩阻系数0.33、0.32。
图4则示出了滑动钻进工况和起钻工况井筒摩阻系数随井深分布变化图，如图4所示，X轴代表井深，Y轴代表井筒摩阻系数，图中实线为滑动钻进工况井筒摩阻系数，虚线为起钻工况井筒摩阻系数，将两者进行对比，可以发现起钻工况经过循坏携带岩屑以后井筒摩阻系数比滑动钻进井筒摩阻系数减小，表明井下井眼清洁情况得到改善。
本申请实施例提供了一种井筒摩阻系数确定方法，在第一工况下，检测钻具的测量空钩值；根据理论空钩值与测量空钩值的比值，确定钩载修正系数；在第二工况下，确定基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值；确定模拟计算得到的真实钩载值；根据模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值，确定钻具线浮重修正系数。基于井筒摩阻扭矩计算模型，根据钻具线浮重修正系数以及钻井参数进行模拟，确定目标工况下的模拟钩载值以及模拟扭矩数据；其中，钻井参数中包括井筒摩阻系数；根据钩载修正系数对测量得到的测量钩载值进行修正，得到真实钩载值，并将测量得到的测量扭矩数据作为真实扭矩数据；根据目标工况下的模拟钩载值、模拟扭矩数据、真实钩载值以及真实扭矩数据，对井筒摩阻系数进行调整，得到调整后的井筒摩阻系数。本申请实施例的技术方案，通过对钩载以及钻具线浮重进行修正，解决了传感器参数测量误差、钻具使用过程中因磨损以及使用内防喷工具导致的线浮重变化对井筒摩阻系数校核精度的影响，提高了井筒摩阻系数的校核精度。
实施例三
图5为本申请实施例三提供的一种井筒摩阻系数确定装置的结构示意图，该装置可执行本申请任意实施例所提供的井筒摩阻系数确定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。如图5所示，所述装置包括：
修正系数确定模块310，用于在第一工况下，根据钻井的钻具的理论空钩值以及测量空钩值，确定钩载修正系数，在第二工况下，根据模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值，确定钻具线浮重修正系数；
模拟数据确定模块320，用于根据钻具线浮重修正系数以及钻井参数，确定目标工况下的模拟钩载值以及模拟扭矩数据；其中，所述钻井参数中包括井筒摩阻系数；
真实数据确定模块330，用于根据钩载修正系数对测量得到的测量钩载值进行修正，得到真实钩载值，并将测量得到的测量扭矩数据作为真实扭矩数据；
井筒摩阻系数调整模块340，用于根据目标工况下的模拟钩载值、模拟扭矩数据、真实钩载值以及真实扭矩数据，对井筒摩阻系数进行调整，得到调整后的井筒摩阻系数。
可选地，修正系数确定模块310，包括：
测量空钩值确定单元，用于在第一工况下，检测钻具的测量空钩值；
钩载修正系数确定单元，用于根据所述理论空钩值与所述测量空钩值的比值，确定所述钩载修正系数。
可选地，钻具线浮重修正系数确定单元包括：
钻具线浮重计算值确定子单元，用于令模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值的差值小于第一预设差值，求解真实钩载值的表达式中钻具线浮重的计算值；
钻具线浮重修正系数确定子单元，用于根据所述钻具线浮重的计算值与所述理论钻具线浮重的比值，确定钻具线浮重修正系数。
可选地，钻具线浮重修正系数确定单元，具体用于：
在第二工况下，模拟计算得到的真实钩载值为： n为钻具线浮重修正系数，从井底到井口的第i段钻具的实际钻具线浮重为Wi*n；
针对井筒摩阻系数校核工况下，基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值为：真实钩载值＝测量钩载值*钩载修正系数；
令模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值的差值小于第一预设差值，求解n的值，得到钻具线浮重修正系数。
可选地，井筒摩阻系数调整模块340，包括：
第一井筒摩阻系数调整单元，用于若所述模拟钩载值与所述真实钩载值的差值大于第一预设差值，和/或所述模拟扭矩数据与所述真实扭矩数据的差值大于第二预设差值，则调整井筒摩阻系数，直到所述模拟钩载值与所述真实钩载值的差值小于或等于第一预设差值，且所述模拟扭矩数据与所述真实扭矩数据的差值小于或等于第二预设差值；
可选地，若所述钻井参数还包括除井筒摩阻系数以外的目标参数，则井筒摩阻系数调整模块340，包括：
第二井筒摩阻系数调整单元，用于针对至少两个不同深度的位置的目标工况，若所述模拟钩载值与所述真实钩载值的差值大于第一预设差值，和/或所述模拟扭矩数据与所述真实扭矩数据的差值大于第二预设差值，则调整井筒摩阻系数以及所述目标参数，直到所有位置的目标工况下的所述模拟钩载值与所述真实钩载值的差值小于或等于第一预设差值，且所述模拟扭矩数据与所述真实扭矩数据的差值小于或等于第二预设差值。
可选地，调整井筒摩阻系数包括：
根据所处钻井工况、所述模拟钩载值以及所述真实钩载值，以预设步长增大或减小所述井筒摩阻系数，以使所述模拟钩载值与所述真实钩载值的差值小于预设阈值。
本申请实施例所提供的一种井筒摩阻系数确定装置可执行本申请任意实施例所提供的一种井筒摩阻系数确定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图6示出了可以用来实施本申请的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。
如图6所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如井筒摩阻系数确定方法。
在一些实施例中，井筒摩阻系数确定方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的井筒摩阻系数确定方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行井筒摩阻系数确定方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本申请的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程井筒摩阻系数确定装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本申请的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请的技术方案所期望的信息，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。
Claims (10)
1.一种井筒摩阻系数确定方法，其特征在于，所述方法包括：
在第一工况下，根据钻井的钻具的理论空钩值以及测量空钩值，确定钩载修正系数，在第二工况下，根据模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值，确定钻具线浮重修正系数；
基于井筒摩阻扭矩计算模型，根据钻具线浮重修正系数以及钻井参数进行模拟，确定目标工况下的模拟钩载值以及模拟扭矩数据；其中，所述钻井参数中包括井筒摩阻系数；
根据钩载修正系数对测量得到的测量钩载值进行修正，得到真实钩载值，并将测量得到的测量扭矩数据作为真实扭矩数据；
根据目标工况下的模拟钩载值、模拟扭矩数据、真实钩载值以及真实扭矩数据，对井筒摩阻系数进行调整，得到调整后的井筒摩阻系数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一工况下，根据钻井的钻具的理论空钩值以及测量空钩值，确定钩载修正系数，包括：
在第一工况下，检测钻具的测量空钩值；
根据所述理论空钩值与所述测量空钩值的比值，确定所述钩载修正系数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述真实钩载值以及所述模拟钩载值，确定钻具线浮重修正系数，包括：
令模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值的差值小于第一预设差值，求解真实钩载值的表达式中钻具线浮重的计算值；
根据所述钻具线浮重的计算值与所述理论钻具线浮重的比值，确定钻具线浮重修正系数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述真实钩载值以及所述模拟钩载值，确定钻具线浮重修正系数，包括：
在第二工况下，模拟计算得到的真实钩载值为： n为钻具线浮重修正系数，从井底到井口的第i段钻具的实际钻具线浮重为Wi*n；
针对井筒摩阻系数校核工况下，基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值为：真实钩载值＝测量钩载值*钩载修正系数；
令模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值的差值小于第一预设差值，求解n的值，得到钻具线浮重修正系数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据目标工况下的模拟钩载值、模拟扭矩数据、真实钩载值以及真实扭矩数据，对井筒摩阻系数进行调整，得到调整后的井筒摩阻系数，包括：
若所述模拟钩载值与所述真实钩载值的差值大于第一预设差值，和/或所述模拟扭矩数据与所述真实扭矩数据的差值大于第二预设差值，则调整井筒摩阻系数，直到所述模拟钩载值与所述真实钩载值的差值小于或等于第一预设差值，且所述模拟扭矩数据与所述真实扭矩数据的差值小于或等于第二预设差值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述钻井参数还包括除井筒摩阻系数以外的目标参数，则根据目标工况下的模拟钩载值、模拟扭矩数据、真实钩载值以及真实扭矩数据，对井筒摩阻系数进行调整，得到调整后的井筒摩阻系数，包括：
针对至少两个不同深度的位置的目标工况，若所述模拟钩载值与所述真实钩载值的差值大于第一预设差值，和/或所述模拟扭矩数据与所述真实扭矩数据的差值大于第二预设差值，则调整井筒摩阻系数以及所述目标参数，直到所有位置的目标工况下的所述模拟钩载值与所述真实钩载值的差值小于或等于第一预设差值，且所述模拟扭矩数据与所述真实扭矩数据的差值小于或等于第二预设差值。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，调整井筒摩阻系数包括：
根据所处钻井工况、所述模拟钩载值以及所述真实钩载值，以预设步长增大或减小所述井筒摩阻系数，以使所述模拟钩载值与所述真实钩载值的差值小于预设阈值。
8.一种井筒摩阻系数确定装置，其特征在于，所述装置包括：
修正系数确定模块，用于在第一工况下，根据钻井的钻具的理论空钩值以及测量空钩值，确定钩载修正系数，在第二工况下，根据模拟计算得到的真实钩载值与基于钩载修正系数对测量钩载值进行修正得到的真实钩载值，确定钻具线浮重修正系数；
模拟数据确定模块，用于基于井筒摩阻扭矩计算模型，根据钻具线浮重修正系数以及钻井参数进行模拟，确定目标工况下的模拟钩载值以及模拟扭矩数据；其中，所述钻井参数中包括井筒摩阻系数；
真实数据确定模块，用于根据钩载修正系数对测量得到的测量钩载值进行修正，得到真实钩载值，并将测量得到的测量扭矩数据作为真实扭矩数据；
井筒摩阻系数调整模块，用于根据目标工况下的模拟钩载值、模拟扭矩数据、真实钩载值以及真实扭矩数据，对井筒摩阻系数进行调整，得到调整后的井筒摩阻系数。
9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的井筒摩阻系数确定方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的井筒摩阻系数确定方法。
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