【技術實現步驟摘要】
本專利技術是關于一種基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別方法、裝置、設備及介質，涉及深水油氣開采。
技術介紹
1、石油與天然氣已成為人類社會發展不可或缺的能源。近年來對石油和天然氣的需求也越來越高，經過長時間的大規模開發，陸地和淺海油氣資源擴大生產受到限制，深水油氣資源成為維持全球能源供應的關鍵來源。深海潛在的豐富油氣儲量可以提供可靠的能源供應，滿足日益增長的全球能源需求。深水油氣資源的開發也伴隨著一些挑戰，包括技術難題、環境保護問題以及安全風險等。其中，溢流是深水油氣資源勘探開發最大潛在風險。如果氣侵現象不能及時發現并控制，易導致鉆井液密度下降進而逐漸無法平衡地層壓力，嚴重時導致井噴（井涌）事故的發生，因此采取及時有效的氣侵識別方法對溢流現象做出早期預警，對保障深水鉆井作業安全有著極為重要的現實意義。
2、國內外現有的水下早期溢流監測氣侵識別技術大致可以分為三類：一是井口多參數氣侵識別技術；二是海水段聲學氣侵識別技術；三是井下隨鉆氣侵識別技術。其中，井口多參數氣侵識別技術因具有監測成本低、技術要求低等優勢成為目前應用最多的氣侵識別技術，但是其具有明顯的滯后性、無法定量識別氣侵等缺點。井下隨鉆氣侵監測技術可以監測井下多維參數，但是裝置成本較高且監測數據處理時間長，不便大規模使用。
3、相較于陸地鉆井，深水鉆井海上鉆井平臺與海底之間采用隔水管隔絕海水，通過在隔水管外部安裝聲學傳感器的方式來監測隔水管內鉆井液狀態可以實現早期氣侵的識別，海水段聲學氣侵識別技術由此孕育而生。海水段聲學氣侵識別技術具有非侵入式
技術實現思路
1、本專利技術旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，針對上述問題，本專利技術的目的是提供本專利技術提供了一種能夠大幅提高氣侵識別效率與識別精度的基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別方法、裝置、設備及介質。
2、為了實現上述專利技術目的，本專利技術采用的技術方案為：
3、第一方面，本專利技術提供的一種基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別方法，該方法包括：
4、獲得鉆井液不同流量情況下含氣率-流速關系曲線；
5、采集隔水管環空內鉆井液的流速信息；
6、基于采集的流速信息和含氣率-流速關系曲線計算對應的閾值加權系數 аq；
7、基于平均流速和閾值加權系數 аq，采用自適應閾值算法進行相應采樣周期內自適應閾值的更新；
8、基于該周期內更新的自適應閾值和相應的平均流速，判斷是否發生氣侵。
9、一些可能的實施方式中，不同流量情況下含氣率-流速關系曲線通過含氣率-流速標定實驗獲得，含氣率-流速標定實驗通過泥漿循環模擬試驗系統進行。
10、一些可能的實施方式中，采集隔水管環空內鉆井液的流速信息通過氣侵監測系統進行，氣侵監測系統安裝在緊靠海底泥線的隔水管外壁處進行流速信息采集，采集時設置氣侵監測系統的采樣率為n次/秒及系統識別氣侵含氣率值σ。
11、一些可能的實施方式中，基于采集的流速信息和含氣率-流速關系曲線計算對應的閾值加權系數 аq，包括：
12、使用氣侵監測系統采集開啟之后 m分鐘內的流速信息，計算得到平均流速 v與平均流量 q：
13、；
14、式中， vi為 m分鐘采集到的第 i個流速值， m為采集時間， n為采樣率；
15、平均流量 q：
16、；
17、式中， v為 m分鐘的平均流速， s為隔水管環空橫截面積；
18、當平均流量為 q的情況下，基于含氣率-流速關系曲線計算得到對應的閾值加權系數 аq：
19、；
20、式中，vσ為流量 q的含氣率-流速關系曲線中含氣率為σ時的流速，v0%為流量 q的含氣率-流速關系曲線中含氣率為0%時的流速。
21、一些可能的實施方式中，自適應閾值算法為：某一周期開始時的自適應閾值tvi為該周期開始時刻前 m分鐘內的平均流速 v與閾值加權系數的乘積，若該周期的前一周期數據異常則該周期開始時的自適應閾值為其前一周期開始時的自適應閾值，若前 m分鐘內存在異常周期則該異常周期內的數據用其前一周期數據替換。
22、一些可能的實施方式中，第 i個周期開始時的自適應閾值tvi滿足：
23、
24、式中， v為該周期開始時刻前 m分鐘內的平均流速， аq為平均流量為 q的情況下的閾值加權系數。
25、一些可能的實施方式中，基于該周期內更新的自適應閾值和相應的平均流速，判斷是否發生氣侵，包括：
26、自設定的第一周期開始，將該周期開始時的自適應閾值tvi與該周期的平均流速vi進行比較：
27、若vi<tvi，判定為未發生氣侵，繼續進行下一周期信號采集與比較；
28、若vi>tvi，則判定異常數據，需采集下一周期的平均流速vi+1與其閾值tvi+1進行比較，若vi+1>tvi+1，則判定為發生氣侵，若vi+1<tvi+1，則判定為未發生氣侵，繼續進行下一周期信號采集與比較。
29、第二方面，本專利技術還提供一種基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別裝置，該裝置包括：
30、曲線獲取單元，被配置本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別方法，其特征在于，該方法包括：
2.根據權利要求1所述的基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別方法，其特征在于，不同流量情況下含氣率-流速關系曲線通過含氣率-流速標定實驗獲得，含氣率-流速標定實驗通過泥漿循環模擬試驗系統進行。
3.根據權利要求1所述的基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別方法，其特征在于，采集隔水管環空內鉆井液的流速信息通過氣侵監測系統進行，氣侵監測系統安裝在緊靠海底泥線的隔水管外壁處進行流速信息采集，采集時設置氣侵監測系統的采樣率為n次/秒及系統識別氣侵含氣率值σ。
4.根據權利要求3所述的基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別方法，其特征在于，基于采集的流速信息和含氣率-流速關系曲線計算對應的閾值加權系數аQ，包括：
5.根據權利要求1所述的基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別方法，其特征在于，自適應閾值算法為：某一周期開始時的自適應閾值TVi為該周期開始時刻前m分鐘內的平均流速v與閾值加權系數的乘積，若該周期的前一周期數據異常則該周期開始時的自適應閾值
6.根據權利要求5所述的基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別方法，其特征在于，第i個周期開始時的自適應閾值TVi滿足：
7.根據權利要求5所述的基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別方法，其特征在于，基于該周期內更新的自適應閾值和相應的平均流速，判斷是否發生氣侵，包括：
8.一種基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別裝置，其特征在于，該裝置包括：
9.一種電子設備，其特征在于，包括：
10.一種存儲一個或多個程序的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述一個或多個程序包括計算機指令，所述計算機指令用于使計算機執行根據權利要求1-7中任一項所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別方法，其特征在于，該方法包括：
2.根據權利要求1所述的基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別方法，其特征在于，不同流量情況下含氣率-流速關系曲線通過含氣率-流速標定實驗獲得，含氣率-流速標定實驗通過泥漿循環模擬試驗系統進行。
3.根據權利要求1所述的基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別方法，其特征在于，采集隔水管環空內鉆井液的流速信息通過氣侵監測系統進行，氣侵監測系統安裝在緊靠海底泥線的隔水管外壁處進行流速信息采集，采集時設置氣侵監測系統的采樣率為n次/秒及系統識別氣侵含氣率值σ。
4.根據權利要求3所述的基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別方法，其特征在于，基于采集的流速信息和含氣率-流速關系曲線計算對應的閾值加權系數аq，包括：
5.根據權利要求1所述的基于自適應閾值的水下早期溢流監測氣侵識別方法，其特征在于，自適應閾值算法為：某一周期...
【專利技術屬性】
技術研發人員：殷志明，李中，李夢博，任美鵬，盛磊祥，徐國賢，田得強，侯亞楠，姚旺，孫朝強，張紫衡，李偉，李肖，殷曉康，
申請(專利權)人：中海石油中國有限公司，
類型：發明
國別省市：
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