基于多源信息的实时井筒压力预测及井下状况识别方法

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51704320
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0401.油气井工程
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

With the continuous development of oil and gas exploration in deep sea and stratum, the formation conditions and downhole environment are more and more complex. How to predict the downhole condition in real time according to the gradually diversified and sophisticated monitoring information has become one of the key issues in the field of drilling engineering. The project presents a research method of real-time prediction of wellbore pressure and downhole condition using multi-source information such as wellhead overflow characteristics and other related drilling parameters. By studying the key scientific problems of the response rules and identification method of the wellhead overflow characteristics and other related drilling parameters to the downhole fluid invasion conditions, and based on the combination of theoretical analysis, numerical simulation and experiment, the wellbore pressure and ECD real-time accurate calculation method will be established. Meanwhile, the variation law of wellbore pressure under different conditions of wellhead overflow characteristics and downhole fluid invasion will be proved. It aims to reveal the response rules and differences between the wellhead overflow characteristics and other related drilling parameters and the complex downhole conditions such as gas kick, overflow, leak and borehole ballooning and breathing. At the same time, the method of identifying formation permeability by using multi-source information such as stop-drilling test data will be proposed. Finally, a set of real-time wellbore pressure prediction and downhole condition identification method based on multi-source information will be provided, which provides the theoretical basis for the effective control of well bore pressure and the aversion of downhole engineering risk.
随着油气勘探开发向深海深地领域的不断深入,钻井施工过程中所面临的地层条件和井下环境越来越复杂,如何依据逐步多元化和精细化的监测信息实时预测井下状况成为钻井工程领域普遍关注和重点研究的关键问题之一。该项目提出了一种利用井口溢流特征及相关钻井参数等多源信息实时预测井筒压力和井下状况的研究思路。通过重点研究井口溢流特征及相关钻井参数与井下流体侵入状况的响应规律及其识别方法这一关键科学问题,采用理论、数模和实验相结合的方法,建立井筒压力及ECD实时精确计算方法,探明不同井口溢流特征及井下流体侵入条件下井筒压力的变化规律,揭示井口溢流特征及相关钻井参数与气侵、溢流、井漏和呼吸效应等井下复杂情况的响应规律及差异特征,同时提出利用停钻测试数据等多源信息识别地层渗透特征的方法,形成一套基于多源信息的实时井筒压力预测及井下状况识别方法,为深井复杂地层的井筒压力高效控制与井下工程风险规避提供理论依据。

结项摘要

本项目针对深海、深地钻井中井口溢流特征及相关钻井参数与井下流体侵入状况的响应规律及其识别方法这一关键科学问题,采用理论、数模和实验相结合的方法,探明不同井口溢流特征及井下流体侵入条件下井筒压力的变化规律,揭示井口溢流特征及相关钻井参数与气侵、溢流、井漏和呼吸效应等井下复杂情况的响应规律及差异特征,形成一套基于多源信息的实时井筒压力预测及井下状况识别方法。.通过开展上述研究获得的主要结论如下:.1)针对深水深地钻井工况,综合考虑海水温度场(地温梯度)、井筒换热、气侵、流变模式、钻杆偏心、转速、钻杆接头、起下钻波动压力等因素的影响,建立了钻井井筒压力及ECD的精确计算模型及修正方法,并利用我国南海陵水某深水井的三个井段进行了对比分析,模型计算ECD与PWD实测值的相对误差均小于1%。.2)引入BP-Dematel模型建立了钻井过程中井下复杂情况响应因素分析方法。通过BP神经网络计算多源信息(钻井、录井参数)与井下工况(气侵、溢流、井漏、卡钻等)之间的权值,基于复杂网络理论对Dematel算法进行改进。结合四川盆地某气田的实例分析,探明了随钻测井、录井和钻井参数与井下复杂情况之间的响应关系,模型分析结果与工程实际基本吻合。.3)基于流固耦合理论和相场方法,建立了模拟井筒呼吸效应的压力场-应力场-相场耦合的数学模型。分析了不同井筒压力变化引起的裂缝起裂、扩展和闭合过程中,流体压力和漏失体积随时间的变化规律,探明了引起井筒呼吸效应的井筒压力波动的上下限,为现场判别井筒呼吸效应提供了理论和判别依据。.4)形成了一套基于多源信息的实时井筒压力精确预测及井下状况识别方法,该方法在精确计算井筒压力及ECD的基础上,通过建立钻井、录井、随钻测井等多源化监测数据与井下复杂情况之间的响应关系,以及井筒呼吸效应的判别方法,提高了深水深层钻井井下状况的识别精度和可靠度,为实现深井复杂地层的井筒压力高效控制与井下工程风险规避提供了理论基础和技术支撑。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(7)
Study of the ultrasonic propagation law in the gas–liquid two-phase flow of deepwater riser through numerical simulation
深水立管气液两相流中超声传播规律的数值模拟研究
  • DOI:
    10.1016/j.petrol.2017.09.051
  • 发表时间:
    2017-11
  • 期刊:
    Journal of Petroleum Science and Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    许玉强;管志川;金衍;田阳;刘永旺;许传斌;史玉才
  • 通讯作者:
    史玉才
Analysis and determination method of addition mud density in casing program design
套管方案设计中添加泥浆密度分析及确定方法
  • DOI:
    10.1016/j.petrol.2019.106503
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Petroleum Science and Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Xu Yuqiang;Jiang Mengna;Guan Zhichuan;Chen Weiqing
  • 通讯作者:
    Chen Weiqing
Numerical simulation method of ultrasonic wave propagation in gas-liquid two-phase flow of deepwater riser
深水立管气液两相流中超声波传播的数值模拟方法
  • DOI:
    10.1016/j.ymssp.2018.08.038
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Mechanical Systems and Signal Processing
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Xu Yuqiang;Guan Zhichuan;Xu Chuanbin;Liu Yongwang;Tian Yang;Sheng Yanan;Sun Shuo
  • 通讯作者:
    Sun Shuo
Numerical investigation of perforation to cementing interface damage area
射孔对固井界面损伤区域的数值研究
  • DOI:
    10.1016/j.petrol.2019.04.031
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Petroleum Science and Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yan Yan;Guan Zhichuan;Xu Yuqiang;Yan Weijun;Wang Hongtu
  • 通讯作者:
    Wang Hongtu
Signal analysis of acoustic gas influx detection method at the bottom of marine riser in deepwater drilling
深水钻井隔水管底部声学气体涌流检测方法信号分析
  • DOI:
    10.1016/j.jprocont.2017.12.008
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Journal of Process Control
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    Wang Xiaohui;Guan Zhichuan;Xu Yuqiang;Tian Yang
  • 通讯作者:
    Tian Yang

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其他文献

深水钻井气侵程度实时定量描述方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    石油勘探与开发
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    许玉强;管志川;张会增;张洪宁
  • 通讯作者:
    张洪宁
基于PSO优化BP神经网络的钻井动态风险评估方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国安全生产科学技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    管志川;胜亚楠;许玉强;王庆;张波
  • 通讯作者:
    张波
Feasibility Analysis of Early Gas Monitoring at the Bottom of Marine Riser in Deepwater Drilling
深水钻井立管底部早期气体监测可行性分析
  • DOI:
    10.6180/jase.201812_21(4).0016
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Journal of Applied Science and Engineering
  • 影响因子:
    1.3
  • 作者:
    王晓慧;管志川;田阳;许玉强
  • 通讯作者:
    许玉强
Quantitative Description Method for Uncertainty of Formation Pore Pressure
地层孔隙压力不确定度的定量描述方法
  • DOI:
    10.1007/s13369-017-2863-x
  • 发表时间:
    2018-05
  • 期刊:
    Arabian Journal for Science and Engineering
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    胜亚楠;管志川;许玉强
  • 通讯作者:
    许玉强
深水钻井导管下深区间确定及风险评价方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    中国石油大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    许玉强;管志川;王庆;张会增;张洪宁;隋修平
  • 通讯作者:
    隋修平

其他文献

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许玉强的其他基金

钻井井下多相流声电响应特性及复杂溢流早期监测方法
  • 批准号:
    52274024
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
钻井井下多相流声电响应特性及复杂溢流早期监测方法
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
钻井井下气液固多相流中超声波传播特性及气侵监测方法研究
  • 批准号:
    52074326
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

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  • 批准号:
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  • 批准年份:
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  • 资助金额:
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相似海外基金

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知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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