申请/专利权人：西南石油大学

申请日：2022-09-14

公开（公告）日：2024-05-03

公开（公告）号：CN115324554B

主分类号：E21B44/00

分类号：E21B44/00;G06F17/13;G06F30/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.03#授权;2022.11.29#实质审查的生效;2022.11.11#公开

摘要：本发明公开了一种钻头粘滑振动严重程度的评价及优化方法，首先基于实际应用场景获取评价钻头粘滑振动严重程度的必需参数；然后建立时间域内转盘的转速与时间关系图，以及钻头的转速与时间关系图，判断在规定时间范围内钻头的运动状态；当运动状态为粘滑时，明确转速与时间关系中的粘滞阶段和滑脱阶段；再分别计算粘滞阶段的严重程度和滑脱阶段的严重程度，进而计算得到粘滑振动严重程度的评价指标数值；根据计算得到的粘滑振动严重程度的评价指标数值结果评价粘滑振动的严重程度；在不同的钻井操作参数条件下，重复前述步骤，得到不同钻井操作参数条件下的粘滑振动严重程度评价指标数值；调整钻井策略，得到最佳的钻井操作参数。

主权项：1.一种钻头粘滑振动严重程度的评价及优化方法，其特征在于，步骤如下：S1、获取评价钻头粘滑振动严重程度的必需参数；必需参数包括：规定时间范围内的转盘转速平均值、粘滞阶段钻头转速最大值、粘滞阶段钻头转速最小值、滑脱阶段钻头转速最大值；S2、建立时间域内转盘的转速与时间关系图，以及钻头的转速与时间关系图，根据这两个关系图判断在规定时间范围内钻头的运动状态；所述运动状态包括稳定状态与粘滑状态；当运动状态为粘滑时，明确转速与时间关系中的粘滞阶段和滑脱阶段；S3、分别计算粘滞阶段的严重程度和滑脱阶段的严重程度，将粘滞阶段和滑脱阶段的严重程度叠加计算得到粘滑振动严重程度的评价指标数值SSVS；具体方法如下：S31、计算粘滞阶段的严重程度，公式如下： 式中，STI代表粘滞阶段的严重程度，RPMbit-stick-max代表粘滞阶段钻头转速的最大值，RPMbit-stick-min代表粘滞阶段钻头转速的最小值，RPMsur-avg代表转盘转速的平均值；S32、计算滑脱阶段的严重程度，公式如下： 式中，SLI代表滑脱阶段的严重程度，RPMbit-slip-max代表滑脱阶段钻头转速的最大值，RPMsur-avg代表转盘转速的平均值；S33、将粘滞阶段的严重程度STI和滑脱阶段的严重程度SLI相加计算得到粘滑振动严重程度的评价指标数值SSVS；S4、根据上一步骤计算得到的SSVS评价粘滑振动的严重程度；计算结果以1为界限，SSVS在0～1之间代表钻头为稳定状态，大于1代表钻头发生了粘滑振动；评价指标数值越大，代表粘滑振动越严重；S5、在不同的钻井操作参数条件下，重复步骤S1-S4，得到不同钻井操作参数条件下的粘滑振动严重程度评价指标数值SSVS；进而根据不同钻井操作参数条件下的SSVS与变化趋势，调整钻井策略，得到最佳的钻井操作参数，钻井操作参数包括钻压和转速；具体方法是：当SSVS小于1时，保持当前钻井操作参数不变；当SSVS为1～1.25时，向稳定运转状态下的钻井操作参数小幅调整即可；当SSVS为1.25～1.7时，钻头表现为完全粘滑，需要注意钻井设备安全并向稳定运转状态下的钻井操作参数方向进行调整；当SSVS大于1.7时，钻头表现为完全粘滑和高频扭转振荡相混合的状态，需要停止钻进，检修设备确认无问题之后采取稳定运转状态下的钻井操作参数重新钻进。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西南石油大学 一种钻头粘滑振动严重程度的评价及优化方法

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