申请/专利权人：西南石油大学

申请日：2023-02-03

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN115961950B

主分类号：E21B49/00

分类号：E21B49/00;E21B49/02;G06F17/11;G06N3/084

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2023.05.02#实质审查的生效;2023.04.14#公开

摘要：本发明涉及基于岩石声学信息的水岩作用下钻井液密度下限预测方法，包括以下步骤：获取原状岩石声学参数和原状岩石强度参数；借助BP神经网络算法，建立基于声学信息的原状岩石强度参数预测方法；获取水岩作用导致的声学参数变化程度系数和水岩作用后的强度损伤系数；基于所述声学参数变化程度系数与强度损伤系数的相关性，建立基于声学信息的岩石强度损伤系数表征方程；基于目标地层地质力学特征与钻井工程参数，明确井壁主应力分布；根据原状岩石强度参数预测方法与岩石强度损伤系数表征方程，获得钻井过程中的岩石强度变化规律；基于岩石强度变化规律，以井壁主应力为基础，建立基于声学信息的水岩作用下稳定井壁的钻井液密度下限的预测方法。

主权项：1.基于岩石声学信息的水岩作用下钻井液密度下限预测方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、获取目标地层岩样；S2、对至少两块岩样开展声学测试，采用至少两块岩样的声学参数的平均值作为最终岩石声学参数；在不同围压条件下分别对至少两块岩样开展三轴测试，借助摩尔库伦准则，通过不同围压点的抗压强度，求解得到岩石强度参数，岩石强度参数为内聚力和内摩擦角；借助BP神经网络算法，以声学参数为输入参数，岩石强度参数为输出参数，形成基于声学信息的原状岩石强度参数预测方法；获取水岩相互作用下的岩石声学参数，通过对比原状岩石声学参数与水岩相互作用后的岩石声学参数，获得水岩作用导致的声学参数变化程度系数；获取原状岩石与水岩相互作用后岩石的单轴抗压强度，依据损伤力学理论，明确水岩作用后的强度损伤系数；S3，基于所述声学参数变化程度系数与强度损伤系数的相关性，采用层次分析法，建立基于声学信息的岩石强度损伤系数表征方程；S4，基于目标地层地质力学特征与钻井工程参数，明确井壁主应力分布；S5，根据基于声学信息的原状岩石强度参数预测方法与基于声学信息的岩石强度损伤系数表征方程，获得钻井过程中的岩石强度变化规律；基于岩石强度变化规律，以井壁主应力为基础，采用摩尔库伦准则实现井壁位置岩石临界破坏判断，建立基于声学信息的水岩作用下稳定井壁的钻井液密度下限的预测方法；S5中的基于摩尔库伦准则的临界破坏方程为： 上式中，Co和为基于声学信息的原状岩石参数，D为基于声学信息的岩石强度损伤系数，βo为破坏角，σ1、σ3分别为井壁岩石最大和最小主应力。

全文数据：

权利要求：

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