申请/专利权人：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院

申请日：2019-09-11

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN112483076B

主分类号：E21B47/18

分类号：E21B47/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2021.03.30#实质审查的生效;2021.03.12#公开

摘要：本发明公开了一种用于识别钻井施工复杂情况的系统，包括：信息采集模块，其设置于地面钻井套管处，用于采集井下钻头破岩处的音频信号；信号分析模块，其通过信号传输线缆与信息采集模块连接，用于接收音频信号并对该信号进行声学特征分析；环境识别模块，其用于根据当前声学特征分析结果和正常声学特征，确定井下是否发生钻井异常情况，并在发生异常情况时确定异常情况的类型，得到相应的诊断结果，以及记录正常钻井环境下的声学特征；结果输出模块，其用于输出并响应所述诊断结果。本发明能够以较低的成本，及时并准确的发现、判断钻井过程中的井下复杂情况及对应类型。

主权项：1.一种用于识别钻井施工复杂情况的系统，其特征在于，包括：信息采集模块，其设置于地面钻井套管处，用于采集井下钻头破岩处的音频信号；信号分析模块，其通过信号传输线缆与所述信息采集模块连接，用于接收所述音频信号并对该信号进行声学特征分析；环境识别模块，其与所述信号分析模块连接，用于根据当前声学特征分析结果和正常声学特征，确定井下是否发生钻井异常情况，并在发生异常情况时确定异常情况的类型，得到相应的钻井状态诊断结果；结果输出模块，其与所述环境识别模块连接，用于输出并响应钻井状态诊断结果，其中，所述环境识别模块还包括：钻井状态诊断子模块，其用于获取当前钻井工况信息，将所述当前声学特征分析结果和与所述当前钻井工况信息对应的所述正常声学特征进行对比分析，并判断当前对比分析结果是否在预设的变化范围内，得到表征井下钻井正常或异常的钻井状态诊断结果；和在钻井状态诊断结果为异常时，所述环境识别模块还包括异常类型识别子模块，所述异常类型识别子模块用于根据对比分析结果，结合当前钻井工况信息，利用预设的不同钻井异常现象诊断条件，确定当前钻井工况下的异常情况的类型，其中，异常情况类型选自卡钻、井涌、井壁坍塌、钻具刺漏和气侵中的一种或几种，其中，所述异常类型识别子模块，包括：第一状态识别单元，其用于确定当前钻井工况，并获取对比分析结果，利用卡钻现象诊断条件中与当前钻井工况匹配的规则，确定当前井下是否发生卡钻现象，其中，在当前钻井工况为钻进工况时，从所述对比分析结果中筛选出当前频率声强变化特征，并结合正常钻进频率声强特征，计算第一频率范围内的平均声强幅度变化和第二频率范围内的平均声强幅度变化，若第一频率范围内的声强幅度减小程度达到或超过预设的卡钻钻进高频变化阈值，并且第二频率范围内的声强幅度增大程度达到或超过预设的卡钻钻进低频变化阈值，则确定当前钻井工况下井下将要或已经发生卡钻现象，所述第一频率范围的下限值高于所述第二频率范围的上限值；在当前钻井工况为起钻下钻工况时，从所述对比分析结果中筛选出当前频率声强变化特征，并结合正常起钻下钻频率声强变化特征，计算第一频率范围内的平均声强幅度变化和第二频率范围内的平均声强幅度变化，若第一频率范围内的声强幅度增大程度达到或超过预设的卡钻起钻下钻高频变化阈值，并且第二频率范围内的声强幅度增大程度达到或超过预设的卡钻起钻下钻低频变化阈值，则确定当前起钻下钻工况下井下将要或已经发生卡钻现象。

全文数据：

权利要求：

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