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龙图腾网获悉中国石油天然气集团有限公司;中国石油集团工程技术研究院有限公司申请的专利钻头井下工况实时识别系统、方法及相关设备获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114526054B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111668069.8，技术领域涉及：E21B47/00；该发明授权钻头井下工况实时识别系统、方法及相关设备是由陈畅畅;纪国栋;黄洪春;武强;张佳伟;刘力;毕文欣;周翠平;李冰;张宏源设计研发完成，并于2021-12-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本钻头井下工况实时识别系统、方法及相关设备在说明书摘要公布了：本发明公开了一种钻头井下工况实时识别系统、方法及相关设备。该系统包括：井下振动测量短节、测量短节数据采集器、数据传输装置、MWD随钻测井仪和计算设备；井下振动测量短节、数据采集器、数据传输装置和计算设备依次连接；随钻测井仪用于采集录井参数数据，并将录井参数数据传输至计算设备；振动测量短节用于测量钻头井下的三轴振动参数；测量短节数据采集器，用于采集振动测量短节采集的三轴振动参数，并传输至计算设备；计算设备，通过随钻测井仪采集的录井参数和钻头井下的三轴振动参数，确定钻头实时工况信息。本发明可实现钻头工况的实时、准确的识别，避免钻头过度磨损、泥包等井下复杂钻头工况。

本发明授权钻头井下工况实时识别系统、方法及相关设备在权利要求书中公布了：1.一种识别钻头井下工况的方法，其特征在于，包括： 周期性地获取井下振动测量短节数据采集器采集的三轴振动参数，以及井下MWD随钻测井仪采集的录井参数； 根据录井参数，确定出切削深度值DOC、破岩比能MSE、摩擦系数μ，计算切削深度值当前测量周期与上一测量周期的变化比例所述ΔDOC为当前测量周期的切削深度与上一测量周期内的切削深度的差值； 计算破岩比能当前测量周期与上一测量周期的变化比例所述ΔMSE为当前测量周期的破岩比能与上一测量周期内的破岩比能的差值； 计算摩擦系数当前测量周期与上一测量周期的变化比例所述Δμ为当前测量周期的摩擦系数与上一测量周期内的摩擦系数的差值； 以及计算所述三轴振动参数中，轴向振动参数、切向振动参数和径向振动参数当前测量周期与上一测量周期的变化比例； 根据计算出的切削深度值、破岩比能、摩擦系数当前测量周期与上一测量周期的变化比例，以及所述轴向振动参数、切向振动参数和径向振动参数当前测量周期与上一测量周期的变化比例，确定钻头实时工况信息； 当满足：μ≤0.3；轴向振动加速度gx、切向振动加速度gy和径向振动加速度gz呈现均减小的趋势，且则判断所述钻头处于预设的严重磨损状态； 当满足：μ≤0.5；各测量周期内轴向振动加速度、切向振动加速度和径向振动加速度呈现先增大后减小的趋势，且呈减小趋势时则判断所述钻头处于预设的正常磨损状态； 当满足： 呈现减小趋势，且μ≤0.3；岩性剖面为泥页岩或水敏性地层；各测量周期内轴向振动加速度、切向振动加速度和径向振动加速度均呈现减小的趋势，切向振动加速度减小幅度最大，且gygx的情况下，增加钻头排量至原排量的110％～120％； 判断是否出现所述μ升高、DOC升高且MSE下降，若否，则判断所述钻头处于泥包状态； 若判断未出现所述μ升高、DOC升高且MSE下降，则执行继续钻进的步骤。

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