石油钻探用岩石抗剪强度计算方法及装置与流程

本发明涉及钻井分析，尤指一种石油钻探用岩石抗剪强度计算方法及装置。

背景技术：

1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

2、钻井主要是钻头和岩石相互作用的过程，岩石强度的影响对钻井速度至关重要，对提高钻进速度、降低钻井综合成本起着重要作用。目前，国内钻井大都仍处于经验阶段，提高机械钻速主要单纯以工程方向出发，很少考虑地质因素。

3、国外钻井对钻头选型和钻井参数优化考虑了部分地质因素，主要分析岩石的单轴抗压强度，并建立了相关单轴抗压强度和钻头选型的推荐表。

4、然而，在建立以单轴抗压强度为标准的钻头选型，主要是针对牙轮钻头，该钻头类型的破岩以轴向冲击破坏方式为主，因此，单轴抗压强度为标准的钻头选型适应性较强。

5、随着聚晶金刚石复合片(pdc)钻头的推广，目前钻井用钻头类型以pdc为主，占比超过了90％以上。聚晶金刚石复合片(pdc)钻头的破岩以剪切破坏方式为主，因此，单轴抗压强度标准已不再适应。

6、目前，行业有个别的岩石抗剪强度计算公式，但大都为经验，理论分析不足，与现场适应性较差。

7、综上来看，亟需一种可以克服上述缺陷，能够简单实用的岩石抗剪强度计算的技术方案。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种石油钻探用岩石抗剪强度计算方法及装置。本发明可以提高岩石抗剪强度计算的合理性、准确性及适应性，为钻井场景及钻头优选等提供有力的数据支持。

2、在本发明实施例的第一方面，提出了一种石油钻探用岩石抗剪强度计算方法，包括：

3、获取目标井地层的常规测井资料；其中，所述目标井地层的常规测井资料至少包括岩石容积密度和纵波时差数据；

4、根据所述岩石容积密度和纵波时差数据，确定对应层位的上覆岩层压力、孔隙压力；

5、根据所述纵波时差数据，确定对应层位的内摩擦系数；

6、通过所述上覆岩层压力、孔隙压力及内摩擦系数，确定岩石的抗剪强度值。

7、在本发明实施例的第二方面，提出了一种石油钻探用岩石抗剪强度计算装置，包括：

8、资料获取模块，用于获取目标井地层的常规测井资料；其中，所述目标井地层的常规测井资料至少包括岩石容积密度和纵波时差数据；

9、资料处理模块，用于根据所述岩石容积密度和纵波时差数据，确定对应层位的上覆岩层压力、孔隙压力；根据所述纵波时差数据，确定对应层位的内摩擦系数；

10、岩石抗剪强度计算模块，用于通过所述上覆岩层压力、孔隙压力及内摩擦系数，确定岩石的抗剪强度值。

11、在本发明实施例的第三方面，提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现石油钻探用岩石抗剪强度计算方法。

12、在本发明实施例的第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现石油钻探用岩石抗剪强度计算方法。

13、在本发明实施例的第五方面，提出了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现石油钻探用岩石抗剪强度计算方法。

14、本发明提出了一种石油钻探用岩石抗剪强度计算方法及装置，涉及钻井分析技术领域，该方法包括：获取目标井地层的常规测井资料；其中，所述目标井地层的常规测井资料至少包括岩石容积密度和纵波时差数据；根据所述岩石容积密度和纵波时差数据，确定对应层位的上覆岩层压力、孔隙压力；根据所述纵波时差数据，确定对应层位的内摩擦系数；通过所述上覆岩层压力、孔隙压力及内摩擦系数，确定岩石的抗剪强度值。本发明理论依据充分，操作简单易用，分析发现岩石的抗剪强度能更好的描述使用聚晶金刚石复合片(pdc)钻头钻进时岩石被破坏的受力状态，填补了钻井行业仅参考岩石抗压强度而没有岩石抗剪强度的空白，可大幅提升钻井行业聚晶金刚石复合片(pdc)钻头选型及钻井参数优化的科学性、合理性，推荐措施针对性更强，准确率更高，规模推广可大幅提升钻井效率，降低钻井投资成本。

技术特征：

1.一种石油钻探用岩石抗剪强度计算方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述岩石容积密度和纵波时差数据，确定对应层位的上覆岩层压力、孔隙压力，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述纵波时差数据，确定对应层位的内摩擦系数，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述上覆岩层压力、孔隙压力及内摩擦系数，确定岩石的抗剪强度值，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

6.一种石油钻探用岩石抗剪强度计算装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：数据处理模块；其中，

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5任一所述方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一所述方法。

10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一所述方法。

技术总结本发明提出了一种石油钻探用岩石抗剪强度计算方法及装置，涉及钻井分析技术领域，该方法包括：获取目标井地层的常规测井资料；根据岩石容积密度和纵波时差数据，确定对应层位的上覆岩层压力、孔隙压力；根据纵波时差数据，确定对应层位的内摩擦系数；通过获取的参数确定岩石的抗剪强度值。本发明理论依据充分，操作简单易用，分析发现岩石的抗剪强度能更好的描述使用聚晶金刚石复合片钻头钻进时岩石被破坏的受力状态，填补了钻井行业仅参考岩石抗压强度而没有岩石抗剪强度的空白，可大幅提升钻井行业聚晶金刚石复合片钻头选型及钻井参数优化的科学性、合理性，推荐措施针对性更强，准确率更高，规模推广可大幅提升钻井效率，降低钻井投资成本。技术研发人员：赵文彬,李志斌,龚翔旻,崔允,钟文建受保护的技术使用者：洲际海峡能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/17