合方式不再另行说明。
[0071] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本 发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1. 一种钻井参数监控系统，其中，该系统包括： 数据采集装置，用于实时获取钻井过程中的钻井参数，其中所述钻井参数包括以下参 数中的一个或多个：钻井液返出流量、固井液泵冲次数、井眼尺寸、转盘转速、钻头扭矩、钻 头尺寸、井深、钻压、钻柱悬重和钻井液中侵入的气体体积；以及 处理装置，与所述数据采集装置连接，用于根据所获取的钻井参数确定以下状态中的 一个或多个：根据所述钻井液返出流量、钻头扭矩和/或钻柱悬重及第一规则确定钻井返 出液流量状态、钻具状态和/或井眼清洁状态，根据所述固井液泵冲次数和所述井眼尺寸 及第二规则确定固井状态，根据所述转盘转速、所述钻头扭矩、所述钻头尺寸、所述井深和 所述钻压及第三规则确定钻井效率，和/或根据所述钻井液中侵入的气体体积及第四规则 确定钻井液密度状态。2. 根据权利要求1所述的监控系统，其中，所获取的钻井参数为所述钻井液返出流量、 钻头扭矩和/或钻柱悬重，根据所述钻井液返出流量、钻头扭矩和/或钻柱悬重及所述第一 规则确定所述钻井返出液流量状态、钻具状态和/或井眼清洁状态包括：在所述钻井液返 出流量、钻头扭矩和/或钻柱悬重未处于对应的预定范围内的情况下，确定所述钻井液返 出流量状态为异常、所述钻具状态为异常和/或所述井眼清洁状态为异常。3. 根据权利要求1所述的监控系统，其中，所获取的钻井参数为所述固井液泵冲次数 和所述井眼尺寸，根据所述固井液泵冲次数和所述井眼尺寸及所述第二规则确定固井状态 包括：根据所述固井液泵冲次数确定固井液体积，根据所述固井液体积和所述井眼尺寸计 算所述固井液的高度，在所计算的固井液的高度未处于预定高度范围内的情况下，确定所 述固井状态为异常。4. 根据权利要求3所述的监控系统，其中，根据所述固井液体积和所述井眼尺寸计算 所述固井液的高度包括： 根据所述井眼尺寸计算所述井眼的横截面积，其中所述井眼尺寸为所述井眼的半径或 直径； 根据公式& = 计算所述固井液的高度，其中h表示所述固井液的高度，Qi表示 ?). 第i个井深处的固井液体积，4表示第i个井深处计算的井眼的横截面积，i = 0, 1，2,…… η，η为自然数。5. 根据权利要求1所述的监控系统，其中，所获取的钻井参数为所述转盘转速、所述钻 头扭矩、所述钻头尺寸、所述井深和所述钻压，根据所述转盘转速、所述钻头扭矩、所述钻头 尺寸、所述井深和所述钻压及所述第三规则确定钻井效率包括：根据所述井深确定钻头机 械钻速，根据所述转盘转速、所述钻头扭矩、所述钻头尺寸、所述钻头机械钻速和所述钻压 计算机械比能，当在预定时间段内所计算的机械比能均大于预定机械比能的情况下，确定 所述钻井效率为低。6. 根据权利要求5所述的监控系统，其中， 根据公式i算所述机械比能，其中MSE表示所述机械比能，RPS表示所述转盘转速；TOB表示所述钻头扭 矩，Bit_diameter表示所述钻头尺寸，ROP表示所述钻头机械钻速，WOB表示所述钻压。7. 根据权利要求1所述的监控系统，其中，所获取的钻井参数为所述钻井液中侵入的 气体体积，根据所述钻井液中侵入的气体体积及所述第四规则确定钻井液密度状态包括： 在所述气体体积大于预定体积的情况下，确定所述钻井液密度状态为异常。8. -种钻井参数监控方法，其中，该方法包括： 实时获取钻井过程中的钻井参数，其中所述钻井参数包括以下参数中的一个或多个： 钻井液返出流量、固井液泵冲次数、井眼尺寸、转盘转速、钻头扭矩、钻头尺寸、井深、钻压、 钻柱悬重和钻井液中侵入的气体体积；以及 根据所获取的钻井参数确定以下状态中的一个或多个：根据所述钻井液返出流量、钻 头扭矩和/或钻柱悬重及第一规则确定钻井返出液流量状态、钻具状态和/或井眼清洁状 态，根据所述固井液泵冲次数和所述井眼尺寸及第二规则确定固井状态，根据所述转盘转 速、所述钻头扭矩、所述钻头尺寸、所述井深和所述钻压及第三规则确定钻井效率，和/或 根据所述钻井液中侵入的气体体积及第四规则确定钻井液密度状态。9. 根据权利要求8所述的监控方法，其中，所获取的钻井参数为所述钻井液返出流量、 钻头扭矩和/或钻柱悬重，根据所述钻井液返出流量、钻头扭矩和/或钻柱悬重及所述第一 规则确定所述钻井返出液流量状态、钻具状态和/或井眼清洁状态包括：在所述钻井液返 出流量、钻头扭矩和/或钻柱悬重未处于对应的预定范围内的情况下，确定所述钻井液返 出流量状态为异常、所述钻具状态为异常和/或井眼清洁状态所述为异常。10. 根据权利要求8所述的监控方法，其中，所获取的钻井参数为所述固井液泵冲次数 和所述井眼尺寸，根据所述固井液泵冲次数和所述井眼尺寸及所述第二规则确定固井状态 包括：根据所述固井液泵冲次数确定固井液体积，根据所述固井液体积和井眼尺寸计算所 述固井液的高度，在所计算的固井液的高度未处于预定高度范围内的情况下，确定所述固 井状态为异常。11. 根据权利要求10所述的监控方法，其中，所述根据所述固井液体积和所述井眼尺 寸计算所述固井液的高度包括： 根据所述井眼尺寸计算所述井眼的横截面积，其中所述井眼尺寸为所述井眼的半径或 直径； 根据公式& =￡以/3计算所述固井液的高度，其中h表示所述固井液的高度，Qi表示 第i个井深处的固井液体积，4表示第i个井深处计算的井眼的横截面积，i = 0, 1，2,…… η，η为自然数。12. 根据权利要求8所述的监控方法，其中，所获取的钻井参数为所述转盘转速、所述 钻头扭矩、所述钻头尺寸、所述井深和所述钻压，根据所述转盘转速、所述钻头扭矩、所述钻 头尺寸、所述井深和所述钻压及所述第三规则确定钻井效率包括：根据所述井深确定钻头 机械钻速，根据所述转盘转速、所述钻头扭矩、所述钻头尺寸、所述钻头机械钻速和所述钻 压计算机械比能，当在预定时间段内所计算的机械比能均大于预定机械比能的情况下，确 定所述钻井效率为低。13. 根据权利要求12所述的监控方法，其中， 根据公：j 算所述机械比能，其中MSE表示所述机械比能，RPS表示所述转盘转速；TOB表示所述钻头扭 矩，Bit_diameter表示所述钻头尺寸，R0P表示所述钻头机械钻速，W0B表示所述钻压。14.根据权利要求10所述的监控方法，其中，所获取的钻井参数为所述钻井液中侵入 的气体体积，根据所述钻井液中侵入的气体体积及所述第四规则确定钻井液密度状态包 括：在所述气体体积大于预定体积的情况下，确定所述钻井液密度状态为异常。
【专利摘要】本发明公开了一种钻井参数监控系统及监控方法，该系统包括：数据采集装置，实时获取钻井过程中的钻井参数，参数包括以下中的一个或多个：钻井液返出流量、固井液泵冲次数、井眼尺寸、转盘转速、钻头扭矩、钻头尺寸、井深、钻压、钻柱悬重和钻井液中侵入的气体体积；处理装置，根据获取的参数确定以下中的一个或多个：根据返出流量、钻头扭矩和/或钻柱悬重及第一规则确定钻井返出液流量状态、钻具状态和/或井眼清洁状态，根据泵冲次数和井眼尺寸及第二规则确定固井状态，根据转盘转速、钻头扭矩、钻头尺寸、井深和钻压及第三规则确定钻井效率，和/或根据气体体积及第四规则确定钻井液密度状态。由此能够实时监控钻井状态。
【IPC分类】E21B44/00, E21B47/00
【公开号】CN105626030
【申请号】CN201410643452
【发明人】张海山, 罗勇, 杨进, 蔡华, 葛俊瑞, 宫吉泽
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海石油(中国)有限公司上海分公司, 中国石油大学(北京)
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年11月7日