钻井工程事故的监测和预报

发挥综合录井仪的实时监测功能,搞好钻井事故的检测和预报是避免钻井事故和减少损失的重要手段。该文从分析常见钻井事故的形成原因入手,探讨总结了钻井事故的各种预兆和检测方法,结合详实的现场录井资料和地层压力检测、井涌、气侵、井漏、刺钻具、断钻具等实例,从正反两方面的教训说明了综合录井在保证钻井安全方面所起到的重要作用。     

钻井工程事故的监测和预报

发挥综合录井仪的实时监测功能，搞好钻井事故的检测和预报是避免钻井事故和减少损失的重要手段。该从分析常见钻井事故的形成原因入手，探讨总结了钻井事故的各种预兆和检测方法，结合详实的现场录井资料和地层压力检测、井涌、气侵、井漏、刺钻具、断钻具等实例，从正反两方面的教训说明了综合录井在保证钻井安全方面所起到的重要作用。     

基于钻井模型与人工智能相耦合的实时智能钻井监测技术

钻井过程中钻井复杂监测对于减少事故发生、降低钻井成本意义重大。在实际钻井过程中,钻井复杂的分析和判断主要靠人工完成,难以保证预警效率。为此,将动态钻井物理模型与人工智能、数据挖掘算法相结合,提出基于实时录井数据的实时钻井监测及事故预警技术。该技术以钻井施工过程中的综合录井数据作为输入,利用模型算法来实时准确呈现钻井过程中的井下工况条件,预测即将发生的复杂风险。从实时井眼清洁及水力学监测、实时卡钻预测、实时井涌监测3个方面对实时钻井监测及预警技术进行了详细分析。该技术可以实时准确模拟井下工况条件,识别并降低钻井事故发生概率,帮助钻井工程师提早发现问题,减少钻井事故的发生,并减少对自然环境以及人员安全的影响,为现场施工提供辅助决策,降低非有效生产时间。     

钻进参数实时监测与故障诊断技术

利用传感器采集的钻井数据,综合录井仪对钻井钻进过程进行实时监测与简单分析,对异常波动数据进行实时监测,异常数据超出限制范围时,通过报警装置发出报警。实践证明,综合录井仪具有对钻井事故的预测作用,综合录井仪通过详细监测各种钻井数据在一定程度上减少或避免了事故的发生。具有信息模式识别能力和自学习能力的人工神经网络把取自多传感器的信号作为输入信号,经过理论分析、事故记录、模拟实验和学习训练处理后,用较少的时间做出决策,保证实时诊断事故,及时排除故障并给出故障发展趋势及处理决策,实现了对钻井故障的实时诊断,综合录井仪和钻井神经网络故障智能诊断系统的结合保证了钻井工程的安全。监测、诊断、调节控制功能的集成是实现全自动化钻井的发展方向。     

综合录井技术在钻井工程上的应用

随着钻井技术发展,钻井速度越来越快,保证优质、高效和安全地完成钻井任务成了勘探开发过程的关键环节.综合录井仪应用于钻井施工,可对钻井的全过程进行全方位实时监测.从分析事故原因着眼,分析综合录井预报事故原理入手,以翔实的实例论述了综合录井在发现和预报工程事故、确保钻井安全、提高钻井实效和随钻水平地质导向等4个方面的作用.为综合录井技术在钻井工程和勘探、开发上的广泛应用提供借鉴.     

综合录井技术在实时监测钻井事故中的应用

综合录井技术在钻井作业过程中实时采集地质参数、钻井液参数、工程参数等信息,进行快速数字化处理,直观地展现随钻过程中的钻井情况,并实时监测钻井事故。结合大庆地区的钻井工程实例,重点阐述了综合录井技术在实时监测井漏、井涌、油气水侵、井塌、溜钻、顿钻、放空、卡钻、遇阻、刺钻具、刺泵、掉水眼、堵水眼、掉钻具等钻井事故中的重要作用。结果表明．该技术在钻井作业过程中实时监测井下复杂情况的准确性较高。     

基于长短期记忆神经网络的深水钻井工况实时智能判别模型

深水钻井具有高投入、高风险等特点,其工况实时判别是提高钻井时效、减少复杂事故的基础和前提。传统深水钻井作业中,钻井工况主要通过基于编程方式的物理模型与经验模型进行判别,难以保证时效性和正确率。为此,创新性地将机器学习引入深水钻井工况判别全流程,考虑综合录井数据的长时间序列特征,基于长短期记忆神经网络建立了深水钻井工况实时智能判别机器学习模型。通过对29 856 140行深水综合录井数据预处理,选取钻头深度、井深、大钩高度、钻压、悬重、扭矩、转速、立管压力,共计8个综合录井参数作为输入特征,建立了20隐藏层×70节点的长短期记忆神经网络模型,实现了旋转钻进、滑动钻进、接单根、静止、循环、向下洗井、划眼、向上洗井、倒划眼、起钻、下钻及“其他”,共计12种常见深水钻井工况的实时智能判别,测试集上正确率高达94.09%,满足深水现场作业需求。该模型可实时智能地判别钻井工况,充分验证了长短期记忆神经网络用于钻井工况实时智能判别的可行性与时效性,为钻井时效分析和复杂事故预警提供了机器学习模型基础,并将进一步拓展机器学习在石油工程领域的应用范围。     

实时测量记录井场电源电压和频率

为了实时监测井场电源电压和频率变化,一方面保证用电设备安全,另一方面从侧面反映井场钻井状况,该探讨了利用SDL－9000综合录井仪录井过程中实时连续测量电源电压和频率的方式,具体给出了从信号转换、连接、道设置、标定以及到记录显示整个过程中的处理方法。同时介绍了应用两参数辅助判断工程事故的简单实例。实践表明,利用综合录井实时连续测量井场电源电压和频率信号是可行的。     

钻井液录井参数在钻井工程异常预报中的应用

通过现场录井实践及资料的分析,认为钻井液流量、体积、出入口密度、出入口温度、出入口电导率等钻井液录井参数的变化通常直接反映井下地层流体的活跃程度及井筒压力与地层压力的平衡情况,重视钻井液参数异常的预报,可以避免井喷、井漏等重大事故的发生,及时处理油气侵、盐侵、水侵,为顺利施工创造条件。钻井事故发生的可能性贯穿于钻井作业的整个过程,它是影响井身质量、钻井速度、经济效益和勘探效益的重要因素,也是威胁钻井安全的主要隐患。综合录井使钻井作业的全过程处于仪器的全天候监控之中,实现了对钻井工程异常的连续检测和量化的分析判断,从后期的被动发现到前期的主动预报,并将井涌预报细分为4个阶段;在检测和预报钻井事故、保证钻井安全方面起到了钻井监视器的作用。分析了钻井液相关事故类型与钻井液录井参数响应特征,有利于提高综合录井操作人员的现场技术水平和工程异常预报准确率,可达到保障钻井施工安全、减少投入、提高勘探开发整体效益的目的。     

实时测量记录井场电源电压和频率

为了实时监测井场电源电压和频率变化,一方面保证用电设备安全,另一方面从侧面反映井场钻井状况,该文探讨了利用SDL-9000综合录井仪录井过程中实时连续测量电源电压和频率的方式,具体给出了从信号转换、连接、道设置、标定以及到记录显示整个过程中的处理方法。同时介绍了应用两参数辅助判断工程事故的简单实例。实践表明,利用综合录井实时连续测量井场电源电压和频率信号是可行的。     

华西1井钻具刺漏预报分析

因钻具刺漏而引发钻井事故在钻井工程中较为普遍,及时监测、预报钻具刺漏现象是避免钻具事故发生的有效措施,综合录井技术在现场的应用.为工程事故预告创造了有利条件。该文通过几个典型实例的分析,较好地总结了钻具刺漏现象的资料特征和规律,为现场预报工作提供了借鉴。     

钻井工程事故监测和预警方法研究

钻井工程事故的监测和预报是安全钻井和优化钻井的重要研究课题之一，也是工程录井工作的主要内容。在以事故预警技术研究为背景，简述钻井工程事故监测与预报方法和存在问题的基础上，提出了采用模糊理论实现钻井工程事故预警设计的新思想和技术方法，给出了推理算法及公式，阐明了测量参数与预警结果之问的函数关系，为计算机准确、快速处理创造了条件。此外，通过构建多种事故模型知识库，可使系统有较大的灵活性和适应性，以满足不同地区的应用要求。室内实验证实，该设计系统对事故判断正确，预警输出结果合理。     

神经网络技术在钻井工程事故预测、预报中的应用

工程事故预测、预报是录井技术解决现场问题的主要任务之一.由于钻井工况的多态性以及工程参数变化受各种环境因素影响的复杂性,对备类事故快速、准确的预报一直是工程事故预测、预报的难点.针对上述问题,采用具有高度非线性识别能力的人工神经网络与遗传算法相结合的方法,探讨了建立智能预报模型的基本方法,进一步阐述了如何提高预报准确度的问题,并结合工程事故预报实例检验了神经网络模型的可行性.检验结果表明,该方法能够较好地把握工程事故发生的规律,能够对工程施工过程中的各类事故进行合理预报.     

钻井风险控制系统的研究进展

为了控制钻井复杂与事故,国内外一直都致力于研究建立智能的钻井风险控制系统。通过调研分析NDS和eDrilling等国外成熟的钻井风险控制系统以及国内在钻井事故专家系统、利用智能方法识别钻井事故、远程钻井事故专家系统、借助综合录井仪进行钻井事故诊断等方面的成果,明确了我国自主开发钻井风险控制系统的必要性和紧迫性。进而提出并建立了国内钻井风险控制系统的整体架构方案,其应实现的功能包括系统整体架构、钻井实时数据库、实时数据采集、实时数据传输、实时数据可视化、钻井风险因素分析、井下风险诊断与预测。最后,介绍了所研发的钻井风险控制系统取得的阶段性成果,包括数据采集软件、数据传输与接收软件、钻井数据管理软件,基于模糊综合评价和BP神经网络两种智能方法的钻井复杂实时诊断与预测子系统。多次现场生产测试结果表明,该系统符合率和实用性均较高。     

钻井工程异常预警系统的设计与应用

为了提高钻井现场工程异常预警的智能化水平,在现有的综合录井异常预警方法的基础上,采用智能化的模糊诊断专家系统技术建立钻井工程异常预警系统。该系统应用了智能化和面向对象技术进行系统分析、建模和设计,能够紧密结合现场的实际情况,对不同区域的不同类型的过程异常实现自动化预警,提高了预警的效率和质量。文章对该系统的设计思路及预警系统建立模型及应用和发展方向进行了分析。     

塔北地区应用扭力冲击器对录井的影响及方法研究

塔北地区作为塔里木盆地勘探开发的重点区域,由于储集层埋藏深、地质条件复杂,导致机械钻速低、钻井周期长,制约了油气勘探开发的步伐。虽然在三叠系-奥陶系地层引入扭力冲击器(TorkBuster)并取得了良好的提速效果,但扭力冲击器的应用也对录井作业产生诸多影响,主要集中在钻时录井、岩屑录井、气测录井、工程录井以及迟到时间5个方面。通过对影响机理的分析,结合塔北地区的应用情况,针对消除上述影响因素的方法和途径进行研究,提出利用改进的标准钻时法消除对钻时录井的影响,指出工程录井参数识别及岩屑录井岩性识别的研究方向,给出了复杂条件下迟到时间的计算和再校正方法,解决了使用扭力冲击器给录井作业带来的问题。     

电缆测井事故的预防及处理

结合胜利油田 2 5口井电缆测井事故的处理情况 ,认为井径不规则、钻井液性能、全角变化率过大和操作不当等是造成电缆测井事故的主要原因 ,指出可采用切穿打捞法、捞矛打捞法、内捞筒打捞法等处理 ,给出了电缆测井事故的预防措施 ,同时给出了电缆在井眼内呈自由状态时下缩的经验值。     

塔河油田AD区块测井阻卡原因分析及对策

目前,AD区块已经成为中国石化塔河油田的主力区块,但在开发过程中,测井阻卡问题要比塔河油田其他区块严重得多,在前期开发的44口井中,测井阻卡问题出现率达到38%,是其他区块的2～5倍。从地质、钻井工程、钻井液和测井等方面综合分析了该区块测井出现阻卡问题的原因,具体分析了该地区最常见的粘附(压差)阻卡、沉砂或掉块阻卡和键槽阻卡等三类阻卡情况,结合现场的实际情况提出了解决这三类阻卡问题的方法,并对现场施工中工程和钻井液等方面出现的5种不恰当做法提出了纠正意见,对减少塔河油田测井阻卡问题的出现,提高测井资料准确率,从而提高油田的开发效益有一定的现实意义。