一种钻井注液智能调节方法、装置及系统

专利主权项内容

1.一种钻井注液智能调节方法，应用于钻井注液智能调节系统中，其特征在于，所述方法包括：实时采集地层压力；基于所述地层压力，确定注液压力，所述注液压力包括地面管汇压耗、钻柱摩擦压降、钻头压降以及环空压耗；基于所述注液压力，确定钻井液密度、钻井液排量以及钻井液流速，包括：基于注液压力与地面管汇压耗、钻柱内摩擦压降、钻头压降以及环空压耗之间的关系，以及所述钻井液排量与所述钻井液流速之间的关系，确定钻井液密度、钻井液流速以及钻井液排量，其中，所述注液压力与地面管汇压耗、钻柱内摩擦压降、钻头压降以及环空压耗之间的关系如下：
, 其中，/>为所述注液压力，/>为所述地面管汇压耗，/>为所述钻柱内摩擦压降，/>为所述钻头压降，/>为所述环空压耗；所述基于注液压力与地面管汇压耗、钻柱内摩擦压降、钻头压降以及环空压耗之间的关系，以及所述钻井液排量与所述钻井液流速之间的关系，确定钻井液密度、钻井液流速以及钻井液排量，包括：所述地面管汇压耗的计算公式如下：
, 其中，/>、/>、/>、/>分别对应高压管线、立管、水龙带以及方钻杆的长度，/>、/>、/>、/>分别对应高压管线、立管、水龙带以及方钻杆的内径，/>为钻井液密度，/>为钻井液排量，/>为粘性系数，地面管汇是由多根管道交汇而成的组合体，地面管汇包括：高压管线、立管、水龙带以及方钻杆；所述钻柱内摩擦压降的计算公式：
; 其中，/>为钻柱内摩擦压降，/>为钻柱内径，/>为钻柱内摩阻系数，为注井液流速，/>为流动管道长度；钻头压降的计算公式如下：
, 其中，/>为喷嘴流量系数，/>为喷嘴直径，所述喷嘴具体指钻头的喷嘴；所述环空压耗的计算公式如下：
, 其中，/>为环空压耗，/>为井眼内径，/>为钻柱外径，/>为环空内摩阻系数，/>为环空内流速，所述环空是指套管与中心管之间的空间；环空内摩阻系数以及钻柱内摩阻系数均采用Blasius型经验公式确定：
, />为任意一种摩阻系数，/>、/>均为摩阻系数常数，/>为雷诺数;
, 其中，钻井液流动为层流状态时，/>，/>=24，/>=1，当钻井液流动为紊流状态时，/>，摩阻系数常数/>与/>由流性指数决定：
, 其中，/>为流性指数；所述钻井液流速与所述钻井液排量之间的关系如下：在钻柱内：, 在环空内：/>；基于所述钻井液的密度、钻井液排量以及钻柱内流速，对所述钻井注液智能调节系统进行控制。 www.macrodatas.cn