本發(fā)明提供一種基于巖屑和元素錄井?dāng)?shù)據(jù)的井壁崩落、掉塊檢測方法，涉及鉆井施工技術(shù)領(lǐng)域。本方法融合了實(shí)時(shí)元素錄井?dāng)?shù)據(jù)、鄰井歷史元素錄井?dāng)?shù)據(jù)、鄰井地層評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)返出巖屑數(shù)據(jù)，計(jì)算了各元素相對(duì)含量與鄰井對(duì)應(yīng)元素?cái)?shù)據(jù)的均方根偏差值Δ、實(shí)時(shí)巖屑返出率，建立基于支持向量機(jī)的地層智能分類模型，用于實(shí)時(shí)判識(shí)當(dāng)前返出巖屑返出層位。設(shè)定元素相對(duì)含量均方根偏差值Δ閾值λ以及巖屑返出率的閾值范圍(a,b)，并結(jié)合以上計(jì)算數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)對(duì)當(dāng)前井眼井壁崩落情況進(jìn)行檢測，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，能夠有效檢測井壁崩落、掉塊的情況使現(xiàn)場工作人員能夠及時(shí)處理，避免其發(fā)展為復(fù)雜鉆井事故，提高了鉆井施工的效率、節(jié)約了成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鉆井施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于巖屑和元素錄井?dāng)?shù)據(jù)的井壁崩落、掉塊檢測方法。

背景技術(shù)

在鉆井過程中，井壁出現(xiàn)崩落、掉塊會(huì)導(dǎo)致井壁井徑變化、地層破裂等多種問題，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成整井坍塌、卡鉆、鉆具掉落等更為復(fù)雜的事故，同時(shí)還會(huì)對(duì)儲(chǔ)集層造成嚴(yán)重污染，增加資源勘探難度影響開采效率，最為嚴(yán)重的是導(dǎo)致井眼直接報(bào)廢，因此井壁崩落、掉塊檢測問題是鉆井工程中的世界性技術(shù)難題，也是安全高效鉆井的核心問題之一。目前鉆井施工中的井壁崩落、掉塊檢測往往是通過現(xiàn)場工程師憑借長期工作積累的經(jīng)驗(yàn)判斷，這樣的方法不僅效率低而且不準(zhǔn)確，不能對(duì)鉆遇不同巖性地層時(shí)井壁崩落、掉塊做出快速準(zhǔn)確的判斷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種基于巖屑和元素錄井?dāng)?shù)據(jù)的井壁崩落、掉塊檢測方法，實(shí)時(shí)采集元素錄井?dāng)?shù)據(jù)、巖屑返出數(shù)據(jù)，利用支持向量機(jī)地層智能評(píng)價(jià)模型實(shí)時(shí)判斷地層，再結(jié)合鄰井歷史元素錄井?dāng)?shù)據(jù)和地層評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)綜合判斷檢測井壁崩落、掉塊，給現(xiàn)場施工提供重要指導(dǎo)性意見，有效避免復(fù)雜鉆井事故的發(fā)生，提高了鉆井作業(yè)的效率。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于巖屑資料和元素錄井?dāng)?shù)據(jù)的井壁崩落、掉塊檢測方法，包括如下步驟：

步驟1.獲取鄰井歷史元素錄井?dāng)?shù)據(jù)、鄰井地層評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)元素錄井?dāng)?shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)巖屑返出數(shù)據(jù)；

步驟2.計(jì)算實(shí)時(shí)元素錄井中各元素相對(duì)含量與鄰井對(duì)應(yīng)元素?cái)?shù)據(jù)的均方根偏差值Δ，稱重并計(jì)算實(shí)時(shí)巖屑返出體積V_實(shí)際和理論巖屑返出體積V_理論；

步驟3.建立基于支持向量機(jī)的地層智能判識(shí)分類模型，并利用鄰井歷史元素錄井?dāng)?shù)據(jù)訓(xùn)練該模型，將實(shí)時(shí)獲取的元素錄井?dāng)?shù)據(jù)導(dǎo)入模型進(jìn)行實(shí)時(shí)判層，利用步驟2獲取的數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)時(shí)巖屑返出率R_返出；

步驟4.利用實(shí)時(shí)判斷的地層與鄰井地層數(shù)據(jù)做對(duì)比，判斷并篩選用于井壁崩落、掉塊檢測的參數(shù)；

步驟5.設(shè)定各元素相對(duì)含量均方根偏差值的閾值范圍λ以及實(shí)時(shí)巖屑返出率的閾值范圍(a,b)；

步驟6.利用所述步驟3中地層判識(shí)結(jié)果和所述步驟5中各元素相對(duì)含量均方根偏差值的閾值范圍λ以及實(shí)時(shí)巖屑返出率閾值范圍(a,b)進(jìn)行井壁崩落、掉塊綜合檢測。

進(jìn)一步的技術(shù)方案是，步驟1中實(shí)時(shí)元素錄井?dāng)?shù)據(jù)包括：鈉元素(Na)、鎂元素(Mg)、鋁元素(Al)、硅元素(Si)、磷元素(P)、硫元素(S)、錳元素(Mn)、鉀元素(K)、鈣元素(Ca)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案是，步驟1中鄰井地層評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)為地層巖性。

進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述步驟3中建立地層智能判識(shí)分類模型：

(1)構(gòu)建輸入集，各元素相對(duì)含量P＝[P₁,P₂,……P_n]；

(2)確定支持向量機(jī)算法模型中的懲罰系數(shù)C、核函數(shù)K以及核參數(shù)；

(3)利用鄰井元素錄井歷史數(shù)據(jù)和地層評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)訓(xùn)練算法模型，并保存；