一种随钻地层压力测试方法与装置

1.一种随钻地层压力测试方法，该方法包括：向井筒中注入低密度钻井液，实现井底压力达到预设值；低密度钻井液指密度低于原钻井液密度的钻井液；逐步降低井口回压，并实时记录测得的立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量，每次降低井口回压后，基于测得的立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量利用工况识别模型进行井底溢流判断；若已发生井底溢流或者井口回压已降为0，不再降低井口回压；其中，所述工况识别模型为基于立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量进行工况判断的模型；其中，逐步降低井口回压过程中，井口回压调整的时间间隔不低于一次环空压力随钻测量工具进行测量信号反馈的间隔时间；其中，每次井口回压的压力降低值为0.2-0.5MPa，后一次井口回压的压力降低值不超过前一次井口回压的压力降低值；基于发生井底溢流前一次的立管压力、环空压力和/或井口压力确定对应的井底压力即为地层孔隙压力；或者；基于回压降为0后的立管压力、环空压力和/或井口压力确定回压为0对应的井底压力，进而确定地层孔隙压力小于回压为0对应的井底压力；该方法还包括：若已发生井底溢流，不再降低井口回压并进行井口回压逐步回升直至井底溢流消失，实时记录测得的立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量，每次升高井口回压后，基于测得的立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量利用工况识别模型进行井底溢流判断；基于第一次不再发生井底溢流对应的立管压力、环空压力和/或井口压力确定对应的井底压力即为地层孔隙压力验证值；基于地层孔隙压力验证值对确定的地层孔隙压力进行校正；其中，进行井口回压逐步回升时，井口回压调整的时间间隔不低于一次环空压力随钻测量工具进行测量信号反馈的间隔时间；其中，所述工况识别模型为训练好的支持向量机工况识别模型，能够实现溢流、漏失、溢漏同存、不溢不漏4种工况的识别；训练好的支持向量机工况识别模型通过下述方式确定：获取历史立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量数据以及工况标记，将历史立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量数据进行[0,1]归一化处理，得到训练数据集；预设一个输入5个参数：立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量，输出4个工况：溢流、漏失、溢漏同存、不溢不漏的支持向量机模型；利用训练数据集进行支持向量机模型训练，从而得到训练好的支持向量机工况识别模型。 2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述向井筒中注入低密度钻井液通过下述方式实现：在一定高度向环空中注入低密度钻井液，调整注入点以上原钻井液的密度；所述低密度钻井液的密度小于原钻井液密度0.2g/cm 3 。 3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述向井筒中注入低密度钻井液通过下述方式实现：通过立管注入低密度钻井液，置换钻进系统中原钻井液；所述低密度钻井液的密度小于原钻井液密度0.1g/cm 3 。 4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述立管压力、井口压力的测量时间间隔时间与环空压力的测量时间间隔相同。 5.根据权利要求1所述的方法，其中，基于测得的立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量利用工况识别模型进行井底溢流判断包括：基于测得的立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量，确定溢流量或者漏失量、确定立管压力变化值、确定环空压力变化值、确定井口压力变化值，进而判断是否发生井底溢流。 6.根据权利要求5所述的方法，其中，通过下述公式确定溢流量：式中：ΔQ 溢 为溢流量；q in (t)为注入钻进系统的钻井液的流量；q out (t)为自钻井系统排出的钻井液的流量；间隔时间t2-t1不低于一次环空压力随钻测量工具进行测量信号反馈的间隔时间。 7.根据权利要求5所述的方法，其中，通过下述公式确定漏失量：式中：ΔQ 漏 为漏失量；q in (t)为注入钻进系统的钻井液的流量；q out (t)为自钻井系统排出的钻井液的流量；间隔时间t2-t1不低于一次环空压力随钻测量工具进行测量信号反馈的间隔时间。 8.根据权利要求1所述的方法，其中，井底压力通过下述公式确定：P BHP ＝P PWD +ρ·g·(H TVD -H PWD )式中，P BHP 为井底压力；P PWD 为环空压力；ρ为钻井液密度；g为重力加速度；H TVD 为井底深度；H PWD 为测定环空压力的测点深度。 9.一种随钻地层压力测试方法，该方法包括：向井筒中注入高密度钻井液，实现井底压力达到预设值；高密度钻井液指密度高于原钻井液密度的钻井液；逐步升高井口回压，并实时记录测得的立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量，每次升高井口回压后，基于测得的立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量利用工况识别模型进行井底漏失判断；若已发生井底漏失或者井口回压升高至井场要求最高值，不再升高井口回压；其中，所述工况识别模型为基于立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量进行工况判断的模型；其中，逐步升高井口回压过程中，井口回压调整的时间间隔不低于一次环空压力随钻测量工具进行测量信号反馈的间隔时间；其中，每次井口回压的压力升高值为0.2-1.5MP，后一次井口回压的压力升高值不超过前一次井口回压的压力升高值；基于发生井底漏失前一次的立管压力、环空压力和/或井口压力确定对应的井底压力即为地层破裂压力；或者；基于回压升高至井场要求最高值后的立管压力、环空压力和/或井口压力确定回压为井场要求最高值对应的井底压力，进而确定地层破裂压力大于回压为井场要求最高值对应的井底压力；该方法进一步包括：若已发生井底漏失，不再升高井口回压并进行井口回压逐步回降直至井底漏失消失，实时记录测得的立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量，每次降低井口回压后，基于测得的立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量利用工况识别模型进行井底漏失判断；基于第一次不再发生井底漏失对应的立管压力、环空压力和/或井口压力确定对应的井底压力即为地层破裂压力验证值；基于地层破裂压力验证值对确定的地层破裂压力进行校正；其中，进行井口回压逐步回降时，井口回压调整的时间间隔不低于一次环空压力随钻测量工具进行测量信号反馈的间隔时间；其中，所述工况识别模型为训练好的支持向量机工况识别模型，能够实现溢流、漏失、溢漏同存、不溢不漏4种工况的识别；训练好的支持向量机工况识别模型通过下述方式确定：获取历史立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量数据以及工况标记，将历史立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量数据进行[0,1]归一化处理，得到训练数据集；预设一个输入5个参数：立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量，输出4个工况：溢流、漏失、溢漏同存、不溢不漏的支持向量机模型；利用训练数据集进行支持向量机模型训练，从而得到训练好的支持向量机工况识别模型。 10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述向井筒中注入高密度钻井液通过下述方式实现：在一定高度向环空中注入高密度钻井液，调整注入点以上原钻井液的密度；所述高密度钻井液的密度大于原钻井液密度0.2g/cm 3 。 11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述向井筒中注入高密度钻井液通过下述方式实现：通过立管注入高密度钻井液，置换钻进系统中原钻井液；所述高密度钻井液的密度大于原钻井液密度0.1g/cm 3 。 12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述立管压力、井口压力的测量时间间隔时间与环空压力的测量时间间隔相同。 13.根据权利要求9所述的方法，其中，基于测得的立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量利用工况识别模型进行井底漏失判断包括：基于测得的立管压力、环空压力、井口压力、注入钻进系统的钻井液的流量和自钻井系统排出的钻井液的流量，确定溢流量或者漏失量、确定立管压力变化值、确定环空压力变化值、确定井口压力变化值，进而判断是否发生井底漏失。 14.根据权利要求13所述的方法，其中，通过下述公式确定溢流量：式中：ΔQ 溢 为溢流量；q in (t)为注入钻进系统的钻井液的流量；q out (t)为自钻井系统排出的钻井液的流量；间隔时间t2-t1不低于一次环空压力随钻测量工具进行测量信号反馈的间隔时间。 15.根据权利要求13所述的方法，其中，通过下述公式确定漏失量：式中：ΔQ 漏 为漏失量；q in (t)为注入钻进系统的钻井液的流量；q out (t)为自钻井系统排出的钻井液的流量；间隔时间t2-t1不低于一次环空压力随钻测量工具进行测量信号反馈的间隔时间。 16.根据权利要求10或14所述的方法，其中，井底压力通过下述公式确定：P BHP ＝P PWD +ρ·g·(H TVD -H PWD )式中，P BHP 为井底压力；P PWD 为环空压力；ρ为钻井液密度；g为重力加速度；H TVD 为井底深度；H PWD 为测定环空压力的测点深度。