基于自适应观测器的控压钻井气侵早期检测方法

摘要

钻遇窄安全压力窗口的地层可能会出现气侵等井下异常工况。以控压钻井过程的气侵早期检测为目标，应用自适应观测器估计井下不确定参数及未知状态，并基于此构建气侵检测方法。以“双形”气泡表示法为基础建立简化气液两相流模型，并与OLGA仿真数据对比，以验证模型有效性；设计并应用一种类Luenberger自适应观测器估计井下气侵工况的关键参数及状态，结合霍特林T²检验统计构建气侵检测方法；所设计的自适应观测器能够实时估计侵入井筒内的气体体积并准确跟踪井底压力和出口流量的变化，所构建的气侵检测方法相较于声波法、出入口流量差法和总池体积法，能够在不同气侵程度下快速且显著地实现气侵早期检测。

关键词

气侵 / 控压钻井 / 自适应观测器 / 不确定参数 / 气液两相流 / 检验统计量

基金资助

国家自然科学基金面上项目(52374015); 国家重点研发计划(2019YFA0708304)