用于识别随钻工况的方法、系统、井下设备及存储介质

专利2025-05-31  18


本申请涉及油气勘探开发,具体地涉及一种用于识别随钻工况的方法、系统、井下设备及存储介质。


背景技术:

1、目前,我国的油气资源开发面临着深水、深层和非常规等复杂地质条件。受施工条件限制以及复杂地层条件影响,钻井作业存在着发生各类复杂事故的潜在风险,而钻井时发生的复杂事故往往会造成巨大的资金、时间成本浪费,严重限制了钻井工程的降本增效发展。为了降低钻井事故发生风险,需要在钻井施工进行时对钻井参数进行实时监测,通过判断工况来预估可能发生的复杂情况。

2、随着钻井技术的不断进步,井下随钻测量参数种类及测量精度不断提高。为了发掘现场数据价值,加快钻井信息处理速度,提高钻井自动化水平,快速准确地完成钻井决策响应,现有技术中已存在多种自动化和智能化的模型。然而,由于地面录井参数的限制以及井下测量信息传输性能限制,现有技术难以对井下的随钻工况进行及时有效的识别评价。


技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种用于识别随钻工况的方法、系统、井下设备及存储介质,用以解决现有的钻井技术难以对井下的随钻工况进行及时有效的识别评价的问题。

2、为了实现上述目的,本申请实施例第一方面提供一种用于识别随钻工况的方法,应用于井下设备,该方法包括:

3、获取随钻测量数据;

4、将随钻测量数据输入至预构建的目标随钻工况识别模型,以获取目标随钻工况识别模型输出的工况识别结果;

5、将工况识别结果上传至地面施工监测设备。

6、在本申请实施例中,目标随钻工况识别模型的构建包括:构建样本数据集,样本数据集包括训练数据集和验证数据集;基于样本数据集构建初始随钻工况识别模型;将训练数据集输入至初始随钻工况识别模型,以获取初始随钻工况识别模型的模型训练结果;根据模型训练结果对初始随钻工况识别模型进行优化,得到随钻工况识别模型;将验证数据集输入至随钻工况识别模型,以获取随钻工况识别模型的模型验证结果;基于模型验证结果优化随钻工况识别模型,以构建目标随钻工况识别模型。

7、在本申请实施例中,基于样本数据集构建初始随钻工况识别模型包括:基于预确定的初始随钻工况识别模型的网络结构构建初始编码器;将三重态损失函数融合至初始编码器中的多头自注意力结构的权重矩阵,以得到目标编码器;将样本数据集输入至目标编码器,以获取目标编码器输出的特征矩阵;对特征矩阵进行分类,以构建初始随钻工况识别模型。

8、在本申请实施例中,样本数据集的构建包括:获取随钻测量样本数据;对随钻测量样本数据进行预处理,以构建样本数据集。

9、在本申请实施例中,对随钻测量样本数据进行预处理,以构建样本数据集,包括:对随钻测量样本数据进行排序处理,以得到多个时序数据矩阵;以及通过平均插值法对获取到的地面录井样本数据中的缺失值进行插值处理,以获取目标地面录井样本数据;识别目标地面录井样本数据,以得到地面工况识别结果;根据地面工况识别结果对多个时序数据矩阵进行工况标记,以得到目标随钻测量样本数据;按照预设比例将目标随钻测量样本数据划分为训练数据集和验证数据集,以完成样本数据集的构建。

10、在本申请实施例中,对随钻测量样本数据进行排序处理,以得到多个时序数据矩阵,包括:通过小波分解与重构算法对随钻测量样本数据进行降噪处理,以得到降噪后的随钻测量样本数据;获取降噪后的随钻测量样本数据对应的时间戳;按照时间戳,将降噪后的随钻测量样本数据划分为多个时序数据矩阵。

11、在本申请实施例中,根据地面工况识别结果对多个时序数据矩阵进行工况标记,以得到目标随钻测量样本数据,包括:根据地面工况识别结果对多个时序数据矩阵进行工况标记,得到标记后的随钻测量样本数据;通过最大最小归一化算法对标记后的随钻测量样本数据进行归一化处理,以得到目标随钻测量样本数据。

12、本申请实施例第二方面提供一种井下设备,包括:数据获取模块,用于获取随钻测量数据;工况识别模块,用于将随钻测量数据输入至预构建的目标随钻工况识别模型,以获取目标随钻工况识别模型输出的工况识别结果;识别结果上传模块,用于将工况识别结果上传至地面施工监测设备。

13、本申请实施例第三方面提供一种用于识别随钻工况的系统,包括:井下设备;以及地面施工监测设备。

14、本申请实施例第四方面提供一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令用于使得机器执行上述的用于识别随钻工况的方法。

15、上述技术方案,通过井下设备将获取的随钻测量数据输入至预构建的目标随钻工况识别模型,进而获取目标随钻工况识别模型输出的工况识别结果,并将工况识别结果上传至地面施工监测设备。本申请通过目标随钻工况识别模型基于随钻测量数据在井下实现对随钻工况进行识别,能够降低数据传输性能对随钻测量数据传输的影响,提高随钻工况的识别精度,从而实现对随钻工况进行有效识别的目的。

16、本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。



技术特征:

1.一种用于识别随钻工况的方法,其特征在于,应用于井下设备,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标随钻工况识别模型的构建包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述样本数据集构建初始随钻工况识别模型包括:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述样本数据集的构建包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述对所述随钻测量样本数据进行预处理,以构建所述样本数据集,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述对所述随钻测量样本数据进行排序处理,以得到多个时序数据矩阵,包括:

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述地面工况识别结果对所述多个时序数据矩阵进行工况标记,以得到目标随钻测量样本数据,包括:

8.一种井下设备,其特征在于,包括:

9.一种用于识别随钻工况的系统,其特征在于,包括:

10.一种机器可读存储介质,其特征在于,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令用于使得机器执行根据权利要求1至7中任一项所述的用于识别随钻工况的方法。


技术总结
本申请公开了一种用于识别随钻工况的方法、系统、井下设备及存储介质,属于油气勘探开发技术领域。该方法包括:获取随钻测量数据;将随钻测量数据输入至预构建的目标随钻工况识别模型,以获取目标随钻工况识别模型输出的工况识别结果;将工况识别结果上传至地面施工监测设备。本申请能够降低数据传输性能对随钻测量数据传输的影响,提高随钻工况的识别精度。

技术研发人员:杨宏伟,李军,詹家豪,张辉,张更,安锦涛,连威
受保护的技术使用者:中国石油大学(北京)
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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