本公開涉及地面注漿評估，具體涉及基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

2、地面注漿技術(shù)是常用的地層加固技術(shù)，常用于地下工程突涌水治理、地層預(yù)加固等工程。地面注漿治理的過程包括注漿方案設(shè)計(jì)→安設(shè)地面鉆注施工裝備→完善注漿管路→注漿系統(tǒng)試運(yùn)行及管路耐壓試驗(yàn)→鉆孔→壓水試驗(yàn)→制定單孔注漿方案→完善注漿管路→制漿注漿→達(dá)到終壓終孔標(biāo)準(zhǔn)停注→清水沖洗鉆孔→檢查注漿效果。

3、在地面注漿的施工中，測試地層的可注性是重要的一環(huán)，常規(guī)方法都是采用壓水試驗(yàn)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《鉆孔壓水試驗(yàn)規(guī)程》(dz/t?0132?94)采用的三段壓水試驗(yàn)法，進(jìn)行壓水試驗(yàn)需洗孔、提鉆、安裝止水栓塞、連接水泵實(shí)驗(yàn)，但是該實(shí)驗(yàn)步驟繁瑣、實(shí)驗(yàn)周期長；同時(shí)，對于非垂直鉆孔，如l型孔、彎曲軌跡孔以及長距離鉆孔，常規(guī)壓水試驗(yàn)難以進(jìn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開為了解決上述問題，提出了基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法及系統(tǒng)，通過獲取鉆進(jìn)過程中巖石力學(xué)參數(shù)與巖體結(jié)構(gòu)信息，構(gòu)建隨鉆監(jiān)測參數(shù)與地層吸漿量的映射關(guān)系模型，實(shí)現(xiàn)地層可注性隨鉆評價(jià)。

2、根據(jù)一些實(shí)施例，本公開采用如下技術(shù)方案：

3、基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法，包括：

4、確定注漿區(qū)域，設(shè)計(jì)注漿鉆孔的軌跡與分布；

5、獲取鉆進(jìn)過程中的鉆進(jìn)參數(shù)以及地面監(jiān)測數(shù)據(jù)、注漿過程中的注漿參數(shù)；

6、將所述鉆進(jìn)參數(shù)、地面監(jiān)測數(shù)據(jù)以及注漿參數(shù)輸入至地層可注性評價(jià)模型中，得到預(yù)測的地層吸漿量；

7、其中，鉆進(jìn)參數(shù)包括鉆進(jìn)過程中鉆頭扭矩、反力數(shù)據(jù)、鉆速數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、振動數(shù)據(jù)以及鉆頭轉(zhuǎn)速，所述振動數(shù)據(jù)為將鉆頭三軸加速度使用快速傅里葉變換將時(shí)域信號轉(zhuǎn)化為頻域信號，取平均幅值來表征振動情況。

8、根據(jù)一些實(shí)施例，本公開采用如下技術(shù)方案：

9、基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估系統(tǒng)，包括：

10、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于確定注漿區(qū)域，設(shè)計(jì)注漿鉆孔的軌跡與分布；

11、獲取鉆進(jìn)過程中的鉆進(jìn)參數(shù)以及地面監(jiān)測數(shù)據(jù)、注漿過程中的注漿參數(shù)；

12、預(yù)測模塊，用于將所述鉆進(jìn)參數(shù)、地面監(jiān)測數(shù)據(jù)以及注漿參數(shù)輸入至地層可注性評價(jià)模型中，得到預(yù)測的地層吸漿量；

13、其中，鉆進(jìn)參數(shù)包括鉆進(jìn)過程中鉆頭扭矩、反力數(shù)據(jù)、鉆速數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、振動數(shù)據(jù)以及鉆頭轉(zhuǎn)速，所述振動數(shù)據(jù)為將鉆頭三軸加速度使用快速傅里葉變換將時(shí)域信號轉(zhuǎn)化為頻域信號，取平均幅值來表征振動情況。

14、根據(jù)一些實(shí)施例，本公開采用如下技術(shù)方案：

15、一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)用于存儲計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)所述的基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法。

16、根據(jù)一些實(shí)施例，本公開采用如下技術(shù)方案：

17、一種電子設(shè)備，包括：處理器、存儲器以及計(jì)算機(jī)程序；其中，處理器與存儲器連接，計(jì)算機(jī)程序被存儲在存儲器中，當(dāng)電子設(shè)備運(yùn)行時(shí)，所述處理器執(zhí)行所述存儲器存儲的計(jì)算機(jī)程序，以使電子設(shè)備執(zhí)行實(shí)現(xiàn)所述的基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本公開的有益效果為：

19、本公開的基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法，通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立地層可注性評價(jià)模型，以地層吸漿量作為地層可注性的評價(jià)指標(biāo)，模型的輸入?yún)?shù)包括鉆頭扭矩、反力、鉆速、溫度、振動、鉆頭轉(zhuǎn)速、鉆井液漏失速率、鉆井液漏失量、泵壓、泵流量、注漿壓力、注漿流量、注漿時(shí)間以及巖體完整性(取芯)等參數(shù)，模型的輸出參數(shù)為地層的吸漿量，利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動分析和處理大量隨鉆數(shù)據(jù)，減少了人工操作失誤的風(fēng)險(xiǎn)，提升了施工過程的自動化水平。

20、本公開的基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法，通過隨鉆監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)評估地層的可注性，避免了壓水試驗(yàn)中繁瑣的步驟，如洗孔、提鉆、安裝止水栓塞等，簡化了工作流程，縮短了施工周期提高施工效率。

21、本公開的基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法，傳統(tǒng)壓水試驗(yàn)在長距離鉆孔、彎曲鉆孔以及非垂直鉆孔中難以進(jìn)行，而本公開的方法能夠適應(yīng)各種復(fù)雜鉆孔軌跡，如l型孔和其他非垂直孔；可實(shí)時(shí)評價(jià)地層可注性，可指導(dǎo)單孔注漿方案的調(diào)整與注漿效果檢測。

技術(shù)特征：

1.基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法，其特征在于，所述地面監(jiān)測數(shù)據(jù)包括鉆井液漏失速率、鉆井液漏失量、泵壓以及泵流量。

3.如權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法，其特征在于，注漿過程中的注漿參數(shù)包括注漿壓力、注漿流量、注漿時(shí)間、巖體完整性、漿液粘度、固結(jié)時(shí)間以及前一段地層吸漿量。

4.如權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法，其特征在于，通過近鉆頭參數(shù)測量裝置監(jiān)測獲取鉆頭三軸加速度的時(shí)域信號x(t)、y(t)和z(t)，分別代表三個方向的加速度，對每個方向的時(shí)域信號進(jìn)行快速傅里葉變換，得到對應(yīng)的頻域信號，包括：

5.如權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法，其特征在于，計(jì)算每個方向在0-500hz范圍內(nèi)的平均幅值，包括：

6.如權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法，其特征在于，所述鉆頭轉(zhuǎn)速通過鉆桿轉(zhuǎn)速以及螺桿馬達(dá)轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算，包括：

7.如權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法，其特征在于，鉆井液漏失速率通過在泥漿池安放液位傳感器進(jìn)行監(jiān)測，鉆井液漏失速量通過對漏失速率積分獲取，鉆井液漏失量在時(shí)間區(qū)間[t1,t2]內(nèi)通過以下積分公式計(jì)算：

8.基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估系統(tǒng)，其特征在于，包括：

9.一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)用于存儲計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法。

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：處理器、存儲器以及計(jì)算機(jī)程序；其中，處理器與存儲器連接，計(jì)算機(jī)程序被存儲在存儲器中，當(dāng)電子設(shè)備運(yùn)行時(shí)，所述處理器執(zhí)行所述存儲器存儲的計(jì)算機(jī)程序，以使電子設(shè)備執(zhí)行實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法。

技術(shù)總結(jié)
本公開提供了基于深度學(xué)習(xí)的地層可注性隨鉆評估方法及系統(tǒng)，涉及地面注漿評估技術(shù)領(lǐng)域，包括：確定注漿區(qū)域，設(shè)計(jì)注漿鉆孔的軌跡與分布；獲取鉆進(jìn)過程中的鉆進(jìn)參數(shù)以及地面監(jiān)測數(shù)據(jù)、注漿過程中的注漿參數(shù)；將所述鉆進(jìn)參數(shù)、地面監(jiān)測數(shù)據(jù)以及注漿參數(shù)輸入至地層可注性評價(jià)模型中，得到預(yù)測的地層吸漿量；其中，鉆進(jìn)參數(shù)包括鉆進(jìn)過程中鉆頭扭矩、反力數(shù)據(jù)、鉆速數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、振動數(shù)據(jù)以及鉆頭轉(zhuǎn)速，所述振動數(shù)據(jù)為將鉆頭三軸加速度使用快速傅里葉變換將時(shí)域信號轉(zhuǎn)化為頻域信號，取平均幅值來表征振動情況。

技術(shù)研發(fā)人員：孫子正,劉宏迪,劉知輝,劉學(xué)港,孫長熠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9