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一种针对目标井的监控方法及系统

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


一种针对目标井的监控方法及系统

技术领域

本发明涉及石油钻井技术领域,尤其是涉及一种针对目标井的监控方法及系统。

背景技术

石油资源的勘探开发过程中,一旦井底的压力平衡控制不当,则可能会引发诸如井侵、溢流、井喷等重大恶性事故,事故的发生会带来诸如现场设备的损坏、造成油气井的废弃、并引发一系列的环境污染问题。

现如今,无论是智能化,还是自动化控制技术都在不断的发展进步,SpiritEnergy公司研发了自动化井控系统装备并在挪威成功应用,但是尚未实现井控闭环监控。国内研发了压井分析软件,研制了压井自动控制装置,实现了井控部分单项技术储备。但是仅仅集中在溢流监测、压井等单一方面的研究,尚未实现井控闭环一体化的监控,现有技术还没有实现一体化的协同决策能力,内容均较为零散,发生溢流后需人工经验等手段确定处理措施,人为参与较多等问题,在井控的智能化、全面性等方面还有待改进与提高。

因此,在实现本发明技术方案过程中,本发明发明人发现溢流后一键关井、溢流自动处理尚未实现全流程自动控制,缺乏全流程的智能闭环井控监控系统,影响了溢流复杂处理效率。在发现溢流等井控风险后一键自动化控制关井及压井的井控闭环没有实现,同时也需依据有关行业标准和技术规范,对国内井控装置统一管理,如遇到重要险情,可快速了解井控装置的状况,使领导决策有据可依。

为了解决上述技术问题,有必要建立一种井控闭环管理方案。

发明内容

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种针对目标井的监控方法,包括:根据目标井的实时录井数据和实钻数据,对所述目标井的溢流状态进行监测;根据当前溢流状态诊断当前井下溢流状态的严重度等级,并基于所述严重度等级生成相应的预警信息;基于所述预警信息启动与当前溢流等级匹配的关井响应机制;关井后,确定压井方式决策参量,基于此,利用预设的压井方式适应性评价策略,推荐与当前溢流状态相匹配的压井方法,所述压井方式决策参量包括获取压井基本评价数据、判断钻头是否发生水眼堵现象和计算地层破裂压力梯度。

优选地,所述监控方法还包括:根据所推荐的压井方法,计算相关的压井施工参数,并根据所述压井施工参数进行压井施工。

优选地,在对所述目标井的溢流状态进行监测步骤中,包括:识别当前钻井工况,并基于所述钻井工况计算计量罐体积变化量和钻柱起升或下入体积,进一步计算泥浆体积变化量;将出口流量数据、总池体积数据、套压数据和所述泥浆体积变化量作为溢流状态的监测参数,以根据各项监测参数的实时值,确定当前钻井施工对应的溢流状态。

优选地,在根据当前溢流状态诊断当前井下溢流状态的严重度等级步骤中,包括:根据当前溢流状态,利用与各项监测参数对应的溢流诊断条件,判断各项溢流诊断条件所满足的情况;根据各项溢流诊断条件所满足的项数和项目,确定所述严重度等级。

优选地,所述溢流诊断条件包括:第一条件、所计算的泥浆体积变化量大于0.15m

优选地,在所述各项溢流诊断条件全部满足时,确定当前严重度等级为一级并生成一级预警信息;在同时满足所述第一条件和所述第二条件,或同时满足所述第二条件和所述第三条件时,确定当前严重度等级为二级并生成二级预警信息;在满足任意一条溢流诊断条件时,确定当前严重度等级为三级并生成三级预警信息。

优选地,在基于所述预警信息启动与当前溢流等级匹配的关井响应机制步骤中,包括:在所述严重度等级为一级时,根据当前一级预警信息中的控制指令,启动硬件关井程序,立即控制井口防喷器关闭;在所述严重度等级为二级时,根据当前二级预警信息中的控制指令,启动软件关井程序,先打开节流阀再关闭井口防喷器,最后关闭节流管汇;在所述严重度等级为三级时,根据当前三级预警信息中的控制指令,生成溢流预警信息并通知司钻系统、后台系统和井场人员终端。

优选地,所述压井方式适应性评价策略包括:条件一:井口最大压力大于地面装置的承压范围;条件二:套管鞋压力大于套管鞋所能承受的最大压力;条件三:裸眼段长度大于800米;条件四:当前钻头位置大于300米;条件五:套管下入深度小于1000米;条件六:所述地层破裂压力梯度小于12MPa;条件七:钻头发生水眼堵现象;条件八:入口电导大于30。

优选地,根据各项评价条件所满足的项目,推荐所述压井方法,其中,如果同时满足所述条件一和所述条件二,推荐非常规压井方法压井;如果同时满足所述条件三和所述条件四,推荐置换法或动力压井法;如果不满足所述条件四,则推荐选用动力平衡压回法或反循环压井法,或者推荐强行下钻到井底采用常规法压井或非常规压井方法;如果同时满足所述条件五和所述条件六,则推荐非常规压井方法,否则推荐常规压井方法;如果满足所述条件七,则根据当前溢流状态对应的严重度等级,则推荐与当前严重度等级相适应的非常规压井方法。

优选地,所述压井基本评价数据包括:套管鞋压力、地面装置的承压范围平均值、套管鞋所能承受的最大压力、套管的下入深度、套管强度尺寸、钻头位置和井深。

优选地,根据目标井的地质数据和实时录钻井数据计算所述地层破裂压力梯度,其中,利用如下表达式计算所述地层破裂压力梯度:

FRACPP=FRP+(α*OBG-PPN)*(1-PP)/(1+BRIT)

其中,FRACPP表示所述地层破裂压力梯度,FRP表示所述等效压力梯度值,α表示上覆地层岩性系数,OBG表示上覆地层压力梯度,PPN表示地层孔隙流体压力梯度,PP表示地层孔隙度,BRIT表示地层脆性指数。

优选地,所述监控方法还包括:根据对所述压井方式决策参量的持续性监测,判断当前压井施工是否成功,并在成功后生成恢复正常钻井施工的通知。

另一方面,本发明实施例还提供了一种针对目标井的监控系统,所述系统利用如上述所述的监控方法来实现,其中,所述监控系统包括:基础数据库及数据管理模块,其配置为收集并存储目标井的第一类井控数据和当前油田区块内各邻井的第二类井控数据;溢流监测模块,其配置为根据从所述基础数据库及数据管理模块获得的针对目标井的实时录井数据和实钻数据,对所述目标井的溢流状态进行监测,以及根据当前溢流状态诊断当前井下溢流状态的严重度等级,并基于所述严重度等级生成相应的预警信息;关井模块,其配置为基于所述预警信息启动与当前溢流等级匹配的关井响应机制;压井方法推荐模块,其配置为关井后,确定压井方式决策参量,基于此,利用预设的压井方式适应性评价策略,推荐与当前溢流状态相匹配的压井方法,所述压井方式决策参量包括获取压井基本评价数据、判断钻头是否发生水眼堵现象和计算地层破裂压力梯度。

优选地,所述监控系统还包括:压井方法实施模块,其配置为根据所推荐的压井方法,计算相关的压井施工参数,并根据所述压井施工参数进行压井施工。

与现有技术相比,上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果:

本发明公开了一种针对目标井的监控方法及系统。该方法及系统把溢流监测、一键关井、压井方法智能推荐以及压井施工参数计算等溢流自动监测及处理有机结合,以实现井控的动态一体化工作流程,将井控专家积累总结的经验有形化为具体的流程和评价规则策略。这样,本发明实现了经验应用的自动化,使井控工作更加系统化及专业化,实现了面向井控施工的全过程决策指挥,极大提升井控的智能化及自动化,从而在降低施工风险,节约施工成本,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

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例共同用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1是本申请实施例的针对目标井的监控方法的步骤图。

图2是本申请实施例的针对目标井的监控方法的具体流程图。

图3是本申请实施例的针对目标井的监控方法的内部结构示意图。

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。

另外,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。

石油资源的勘探开发过程中,一旦井底的压力平衡控制不当,则可能会引发诸如井侵、溢流、井喷等重大恶性事故,事故的发生会带来诸如现场设备的损坏、造成油气井的废弃、并引发一系列的环境污染问题。

现如今,无论是智能化,还是自动化控制技术都在不断的发展进步,SpiritEnergy公司研发了自动化井控系统装备并在挪威成功应用,但是尚未实现井控闭环监控。国内研发了压井分析软件,研制了压井自动控制装置,实现了井控部分单项技术储备。但是仅仅集中在溢流监测、压井等单一方面的研究,尚未实现井控闭环一体化的监控,现有技术还没有实现一体化的协同决策能力,内容均较为零散,发生溢流后需人工经验等手段确定处理措施,人为参与较多等问题,在井控的智能化、全面性等方面还有待改进与提高。

因此,在实现本发明技术方案过程中,本发明发明人发现溢流后一键关井、溢流自动处理尚未实现全流程自动控制,缺乏全流程的智能闭环井控监控系统,影响了溢流复杂处理效率。在发现溢流等井控风险后一键自动化控制关井及压井的井控闭环没有实现,同时也需依据有关行业标准和技术规范,对国内井控装置统一管理,如遇到重要险情,可快速了解井控装置的状况,使领导决策有据可依。

为了解决上述技术问题,本申请提出了一种针对目标井的监控方法及系统,以实现井控闭环管理功能。该方法及系统基于自动化和智能化技术,通过构建溢流检测规则和压井方法推荐规则,将溢流监测、一键关井、压井方法智能推荐及压井施工参数计算等溢流自动监测处理有机串联,从而建立了一套闭环井控监测与控制方法与系统,实现了井控的智能闭环调控,提高溢流处理效率,降低井控风险。这样,本发明所公开的井控闭环的一体化自动化监控系统,降低了井控系统不安全使用风险,提高了井控管理工作效率,促进井控工作向着自动化,智能化方向发展。

图1是本申请实施例的针对目标井的监控方法的步骤图。图2是本申请实施例的针对目标井的监控方法的具体流程图。下面结合图1和图2,对本发明实施例所述的针对目标井的监控方法(以下简称“井控方法”)的步骤及具体流程进行详细说明。

步骤S110根据目标井的实时录井数据和实钻数据,对目标井的溢流状态进行监测。在步骤S110中,需要获取关于目标井在实时钻井过程中所获得的实时录井数据,从中采集实时动态变化的井深、扭矩、入口流量、出口流量、总池体积、钻压、大钩载荷、立管压力、钻时和钻速等第一类参数,同时获得关于目标井在实时钻井过程中所获得的钻井现场或实钻数据,并从中提取钻井液排量实时变化数据、钻头数据(例如尺寸)、钻柱尺寸、井眼尺寸、钻具组合以及钻井液性能(例如钻井液密度)等第二类参数。而后,步骤S110会根据实时获得的第一类参数和第二类参数,对目标井的溢流状态进行监测。

需要说明的是,本发明中的目标井的实时录井数据和实钻数据是从先构建的基础数据库及数据管理模块中获得的。其中,基础数据库及数据管理模块用于存储目标井的井控相关数据(第一类井控数据)、以及当前油田区块内针对目标井的各邻井对应的井控相关数据(第二类井控数据)。其中,邻井的井控相关数据包括实时录井数据、地质数据、钻井设计、完井报告和钻井风险及处理方案数据,目标井的井控相关数据包括:地质数据、实时录井数据、钻井设计等内容。

具体地,在对溢流状态进行实时监测过程中,首先,需要识别当前钻井工况,并基于钻井工况并结合第一类参数和第二类参数,计算计量罐体积变化量和钻柱起升或下入体积,进一步,得到当前所计算的钻柱起升或下入体积与所计算的计量罐体积变化量的差值的绝对值,即为体积差值绝对值(泥浆体积变化量);而后,将当前出口流量数据、总池体积数据、套压数据和当前体积差值绝对值作为对溢流状态进行监测并评价所需的监测参数,以根据各项监测参数的实时值,确定当前钻井施工对应的溢流状态。

更具体的说,本发明实施例首先需要建立工况识别方法,并按照所建立的工况识别方法对当前钻井工况进行识别,而后基于钻井工况,分别计算计量罐体积变化量参量和钻柱起升或下入体积参量。需要说明的是,本发明实施例所述的工况识别方法是一种用于进行钻井工况识别的程序化方法,在需要进行工况识别时,直接调用工况识别程序即可。另外,本发明实施例所识别出的钻井工况选自钻进、起钻、下钻和循环中的一种。

在钻进或循环工况下,计算计量罐体积变化量参量V1,将时间窗格取5分钟,并计算前、后时间窗格对应的总池体积均值(编号为1~6的不同的总池体积的均值)的差值;在起下钻工况下,现场仅有编号为7的总池作为泥浆的存储,因此,该工况下的计量罐体积增减量V1便是指定总池在前、后时间窗格对应的总池体积的差值。

进一步,按照如下公式计算钻柱起升或下入体积参量:

其中,V表示钻柱起升或下入体积,D表示钻杆外径,d表示钻杆内径,DepthBit1、DepthBit2分别表示在起升或下入时的前、后时刻的钻头位置。

进一步,在获得实时的出口流量数据、总池体积数据、套压数据和当前体积差值绝对值后,将这些项数据作为用于进行溢流状态识别并评价的监测参数,而后,根据各项监测参数的实时值,确定当前时间窗格(指定时间间隔)下对应的溢流状态。在本发明实施例中,溢流状态监测结果包括针对当前时间窗格对应的出口流量数据的平均值、当前时间窗格对应的总池体积的平均值、当前时间窗格对应的套压数据的平均值以及当前体积差值绝对值。由此,在得到当前溢流状态监测结果后,进入到步骤S120中。

步骤S120根据当前溢流状态(监测结果),诊断当前井下溢流的严重度等级,并基于严重度等级生成相应的预警信息。

进一步,在步骤S120中,首先,根据当前步骤S110获得的溢流状态监测结果,利用与各项监测参数对应的溢流诊断条件,判断各项溢流诊断条件所满足的情况,而后,根据各项溢流诊断条件所满足的项数和项目,确定当前井下溢流状态对应的严重度等级,并生成与当前严重度等级相对应的预警信息。

在本发明实施例中,每项溢流监测参数均对应有相应的溢流诊断条件,具体地,各项溢流诊断条件包括:

第一条件、所计算的泥浆体积变化量绝对值大于0.15m

第二条件、前后相邻时间窗格下对应的出口流量平均值增加,且变化率大于0.9%;

第三条件、在时间窗格设定为5分钟时,前后相邻时间窗格下对应的总池体积平均值增加,且差值大于0.8m

第四条件、当前出口流量数据小于0.5,且当前套压数据大于2MPa。

由此,本发明实施例会在步骤S120中,根据步骤S110得到的溢流状态监测结果中各项监测参数的计算结果,对每项监测参数是否满足该项参数对应的溢流诊断条件,具体为当前体积差值绝对值是否满足第一条件(所计算的泥浆体积变化量是否大于0.15m

进一步,在诊断当前井下溢流的严重度等级,并基于严重度等级生成相应的预警信息过程中,遵循如下溢流状态等级诊断规则:

第一个示例,在各项溢流诊断条件全部满足时,确定当前井下溢流状态的严重度等级为一级,并生成一级预警信息;

第二个示例,在同时满足第一条件和第二条件,或同时满足第二条件和第三条件时,确定当前井下溢流状态的严重度等级为二级,并生成二级预警信息;

第三示例,在满足任意一条溢流诊断条件时(在满足第一条件或第二条件或第三条件或第四条件时),确定当前井下溢流状态的严重度等级为三级,并生成三级预警信息。

需要说明的是,在本发明实施例中,所有溢流规则(各项溢流诊断条件和溢流状态等级诊断规则)中时间窗格和前后时间窗格变化率的确定均来源于真实案例的测试,根据数据库中332个井漏案例和27个溢流案例,确定井漏和溢流的影响参数,并调取发生前后1小时的实时录井数据进行模拟测试,不断调整时间窗格和前后时间窗格变化率,最终确定各个影响参数的变化率而得到的。

在针对当前井下溢流状态的严重度等级进行评价并生成相应的预警信息后,进入到步骤S130中。

步骤S130基于步骤S120所得到的预警信息启动与当前溢流等级匹配的关井响应机制。

本发明实施例在井控方法所应用的装置中配置有三位四通转阀操作面板接口,通过相应的预警信息对接所配置的三位四通转阀来触发与预警信息相对应的一键关井机制的响应。

在第一个实施例中,在当前井下溢流状态的严重度等级为一级时,根据当前一级预警信息中的(一级预警)控制指令,启动一键硬关井程序,从而利用基于一级预警控制指令而启动的硬关井程序,立即控制井口防喷器关闭。

在第二个实施例中,在当前井下溢流状态的严重度等级为二级时,根据当前二级预警信息中的(二级预警)控制指令,启动一键软关井程序,从而利用基于二级预警控制指令而启动的软关井程序,先控制节流阀打开,再控制井口防喷器关闭,控制节流管汇关闭。

在第三个实施例中,在当前井下溢流状态的严重度等级为三级时,根据当前三级预警信息中的(三级预警)控制指令,利用三级预警控制指令生成溢流预警信息,并将当前生成的溢流预警信息作为通知发送给司钻系统、后台系统和井场人员终端,以通知井场、后台、司钻等工作人员。

在关井响应机制启动后,进入到步骤S140中。

步骤S140关井后,确定压井方式决策参量,基于此,利用预设的压井方式适应性评价策略,推荐与当前溢流状态相匹配的压井方法。其中,压井方式决策参量包括获取压井基本评价数据、判断钻头是否发生水眼堵现象和计算地层破裂压力梯度。

在步骤S140中,首先需要确定压井方式决策参量。其中,压井方式决策参量中的压井基本评价数据包括:套管鞋压力、地面装置的承压范围平均值、套管鞋所能承受的最大压力、套管的下入深度、套管强度(包括套管抗压强度、套管抗挤强度、套管抗内压强度)、钻头位置和井深。需要说明的是,本发明实施例中的压井基本评价数据是从基础数据库及数据管理模块中直接提取或间接计算得到的。

进一步,在判断钻头是否发生水眼堵现象时,需要获取当前时间窗格下对应的立管压力平均值和泵冲平均值,根据立管压力和泵冲值来计算立管压力的标准差,如果当前时间窗格下对应的立管压力平均值相较于前一时间窗格下对应的立管压力平均值为增量变化、并且当前时间窗格下对应的立管压力标准差相较于前一时间窗格下对应的立管压力标准差为增量变化,同时,当前时间窗格下对应的泵冲平均值相较于前一时间窗格下对应的泵冲平均值为减量变化,则判断为水眼堵;否则,水眼未堵。

进一步,在确定当前压井方式决策参量过程中,根据目标井的地质数据和实时录钻井数据计算地层破裂压力梯度。其中,利用如下表达式计算地层破裂压力梯度:

FRACPP=FRP+(α*OBG-PPN)*(1-PP)/(1+BRIT) (2)

其中,FRACPP表示地层破裂压力梯度,FRP表示等效压力梯度值,α表示上覆地层岩性系数,OBG表示上覆地层压力梯度,PPN表示地层孔隙流体压力梯度,PP表示地层孔隙度,BRIT表示地层脆性指数。

在确定了当前用于推荐适应于当前井下溢流状态所对应的最佳压井方法所需的压井方式决策参量后,根据当前所确定的压井方式决策参量,利用预设的压井方式适应性评价策略,推荐与当前溢流状态相匹配的压井方法。

进一步,在本发明实施例中,压井方式适应性评价策略包括如下条件:

条件一:当前井口最大压力大于地面装置的承压范围;

条件二:当前套管鞋压力大于套管鞋所能承受的最大压力;

条件三:裸眼段长度大于800米,其中,裸眼段长度为井深与套管的下入深度之差;

条件四:当前钻头位置大于300米;

条件五:当前套管的下入深度小于1000米;

条件六:当前所计算的地层破裂压力梯度小于12MPa;

条件七:当前钻头发生水眼堵现象;

条件八:(钻井液)入口的电导率大于30。

进一步,在本发明实施例中,需要根据当前所确定的压井方式决策参量,诊断压井方式适应性评价策略中的各项评价条件所满足的项目,根据各项(8项)条件所满足的情况,推荐适应于当前井下溢流状态对应的最佳压井方法。

在示例一中,如果同时满足条件一和条件二,则直接推荐置换法、压回法等非常规压井方法压井。

在示例二中,如果同时满足条件三和条件四,则直接推荐置换压井法或动力压井法。

在示例三中,如果不满足条件四,则直接推荐选用动力平衡压回压井法或反循环压井法,或者,推荐强行下钻到井底采用常规法压井、或采用置换法或压回法等非常规压井方法。

在示例四中,如果同时满足条件五和条件六,则直接推荐非常规压井方法,否则直接推荐常规压井方法。

在示例五中,如果满足条件七,则根据当前溢流状态对应的严重度等级,推荐与当前严重度等级相适应的强行下钻到底法、置换法和压回法等非常规压井方法分别进行处理。

另外,为了提高井控方案的可闭环性,如图2所示,本发明实施例所述的井控方法还包括:(步骤S150,未图示)根据步骤S140所推荐的压井方法,计算相关的压井施工参数,并根据当前计算的压井施工参数进行压井施工。其中,本发明实施例会根据不同的地面设备条件和井下情况(井下溢流状态)选择不同的压井方法,同时定量确定相应的压井方法对应的施工参数,从而直接按照所计算的施工参数和压井施工方法来驱动当前压井施工的实施。

继续参考图2,(步骤S160,未图示)根据对压井方式决策参量的持续性监测,判断当前压井施工是否成功。其中,在压井成功后,直接生成恢复正常钻井施工的通知,从而将当前生成的针对恢复钻井施工的通知发送给司钻系统、后台系统和井场人员终端,以通知井场、后台、司钻等工作人员。另外,在当前压井不成功时,返回到步骤S140继续对压井方式决策参量继续进行监测。

下面以西北地区油田中的SX井为例。对本发明实施例所述的井控方法的具体流程进行说明:

首先获取西北地区已钻井资料后,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、整理相关信息。并对SX井开始监测,加载实时录井数据,井深6000米,监测过程中根据相关参数计算得到钻柱下入体积和计量罐体积增减量差值大于0.15m

另一方面,基于上述井控方法,本发明实施例还提供了一种针对目标井的监控系统(以下简称“井控系统”)。图3是本申请实施例的针对目标井的监控方法的内部结构示意图。如图3所示,本发明实施例所述的流体参数计算系统,包括:基础数据库及数据管理模块31、溢流监测模块32、关井模块33和压井方法推荐模块34。

基础数据库及数据管理模块31配置为收集并存储目标井的第一类井控数据和当前油田区块内各邻井的第二类井控数据。基础数据库及数据管理模块31用于存储目标井的第一类井控数据和当前油田区块内各邻井的第二类井控数据。其中,第二类井控数据包括实时录井数据、地质数据、钻井设计、完井报告、钻井风险及处理方案数据;第一类井控数据包括:地质数据、实时录井数据、钻井设计等内容。

溢流监测模块32按照上述步骤S110和S120所述的方法实施,配置为根据从基础数据库及数据管理模块31获得的针对目标井的实时录井数据和实钻数据,对目标井的溢流状态进行监测,以及根据当前溢流状态诊断当前井下溢流状态的严重度等级,并基于当前严重度等级生成相应的预警信息。溢流监测模块32首先读取实时录井等相关数据,并以表格和曲线形式来显示各项录井数据的变化,而后自动调用井控溢流的监测方法,进行溢流的监测,并在严重度等级为一级和二级时,针对声和光信息的结合执行针对不同预警等级的提示功能。

关井模块33按照上述步骤S130所述的方法实施,配置为基于当前所确定的预警信息启动与当前溢流等级匹配的关井响应机制。关井模块33优选为井控一键关井功能模块,具备井控设备的宏观显示界面,具有打开或关闭井口防喷器的指令响应功能(或触控界面或按钮)、打开或关闭节流阀的指令响应功能(或触控界面或按钮)、打开或关闭井口防喷器的指令响应功能(或触控界面或按钮),打开或关闭节流管汇的指令响应功能(或触控界面或按钮)。当溢流发生预警信息后直接驱动该模块33启动,从而可以手动或自动实现关井,并根据关井响应机制,启动一键关井程序,也可根据个人经验手动关井。

压井方法推荐模块34按照上述步骤S140所述的方法实施,配置为关井后,确定压井方式决策参量,基于此,利用预设的压井方式适应性评价策略,推荐与当前溢流状态相匹配的压井方法。其中,所述压井方式决策参量包括获取压井基本评价数据、判断钻头是否发生水眼堵现象和计算地层破裂压力梯度。压井方法推荐模块34具备压井智能推荐功能,能够根据从数据库中获取到的相应参数,结合基于界面的数据输入功能,输入套管鞋压力、地面装置的承压范围平均值、套管鞋所能承受的最大压力、套管的下入深度、套管强度尺寸、孔隙度等参数进行初始计算,相应的计算压井方式适应性评价策略中的条件一~八并进行显示,进一步做出压井方法的智能推荐供井控技术人员进行参考。

另外,本发明实施例所述的井控系统还包括压井方法实施模块35。所述压井方法实施模块35按照上述步骤S150所述的方法实施,配置为根据所推荐的压井方法,结合基础数据库及数据管理模块31所存储的信息,计算相关的压井施工参数,并根据所述压井施工参数进行压井施工。压井方法实施模块35会根据智能推荐的压井方法,计算相关压井的相关参数并根据所计算的压井相关参数来进行压井施工。在压井方法实施模块35中配置有包括多种类常规压井方法和多种类非常规压井方法的计算功能。例如:选中边循环边加重法后,可进行“循环加重次数”选择,自动计算显示“每次加重量”,计算完成后,单击【压井实施单】按钮生成压井施工单,可进行结果数据及曲线图保存;计算后,显示立压、套压、井底压力、套鞋压力等参数随压井时间及泵冲变化的关系曲线。

本发明公开了一种针对目标井的监控方法及系统。该方法及系统把溢流监测、一键关井、压井方法智能推荐以及压井施工参数计算等溢流自动监测及处理有机结合,以实现井控的动态一体化工作流程,将井控专家积累总结的经验有形化为具体的流程和评价规则策略。这样,本发明实现了经验应用的自动化,使井控工作更加系统化及专业化,实现了面向井控施工的全过程决策指挥,极大提升井控的智能化及自动化,从而在降低施工风险,节约施工成本,提高钻井效益等方面具有重要意义。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人员在本发明所揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

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、处理步骤或材料,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。

虽然本发明所披露的实施方式如上,但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

相关技术
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  • 一种针对目标方法的监控、热切入方法及装置
技术分类

06120115924480