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龙图腾网获悉中国石油大学(华东)申请的专利基于扩展卡尔曼滤波预测的深层钻井溢漏状态感知方法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：CN118246358B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-06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：202410288033.4，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权基于扩展卡尔曼滤波预测的深层钻井溢漏状态感知方法是由李昊;路建社;孙宝江;赵有东;高永海;王志远;王嘉伟;孙小辉;王雪瑞设计研发完成，并于2024-03-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于扩展卡尔曼滤波预测的深层钻井溢漏状态感知方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于扩展卡尔曼滤波预测的深层钻井溢漏状态感知方法，属于钻井井控技术领域，包括基于键合图原理建立钻井井筒与地层耦合流动系统状态空间模型；利用溢流发生前后压力、出入口流量、泥浆池增量等录井参数的实时数据建立钻井井筒与地层耦合流动系统状态空间模型的观测方程模型；利用孔隙介质渗流理论和油气井流体力学原理建立钻井井筒与地层耦合流动系统状态空间模型的状态方程模型；通过引入扩展卡尔曼滤波预测方法对地层压力和井筒与地层耦合流动状态进行实时预测。本发明可在提前发现井下溢漏的同时降低系统误报率，有效降低钻遇异常高压地层的井涌风险，避免发生井喷事故，为后续的钻井作业提供了安全保障。

本发明授权基于扩展卡尔曼滤波预测的深层钻井溢漏状态感知方法在权利要求书中公布了：1.一种基于扩展卡尔曼滤波预测的深层钻井溢漏状态感知方法，其特征在于，包括如下步骤： S1：基于键合图原理建立钻井井筒与地层耦合流动系统状态空间模型； S2：利用溢流发生前后压力、出入口流量、泥浆池增量录井参数的实时数据建立钻井井筒与地层耦合流动系统状态空间模型的观测方程模型；其中，溢流发生前后压力中，钻井循环工况采用立压，非钻井循环工况采用套压； S3：利用孔隙介质渗流理论和油气井流体力学原理建立钻井井筒与地层耦合流动系统状态空间模型的状态方程模型； S4：通过引入扩展卡尔曼滤波预测方法对地层压力和井筒与地层耦合流动状态进行实时预测； 步骤S1中，基于键合图原理建立钻井井筒与地层耦合流动系统状态空间模型的方法如下： 在钻井井筒与地层耦合流动系统状态空间模型中，已知压力或流量的泵流源被定义为Sf，其他外部能量源被定义为势源Se；泥浆罐的元素被建模为容性元件C；充满液体的管道采用惯性元件I表示，流体摩擦力和由此产生的压降采用阻性元件R表示；质量守恒由共势结0结点建模，动量守恒由共流结1结点建模； 钻井井筒与地层耦合流动系统状态空间模型可根据不同工况分为钻进循环期间钻井井筒与地层耦合流动系统状态空间模型和非钻进循环期间钻井井筒与地层耦合流动系统状态空间模型； 钻进循环期间钻井井筒与地层耦合流动系统状态空间模型的键合图组成如下： 定义从钻井泵到井底的钻井液输送通道，包括地面管线、钻柱、钻头水眼为1#共流结1；定义从环空井底到地面钻井液出口的环空为2#共流结1；定义从储层到环空为3#共流结1；定义由钻柱水眼流入、地层流体侵入、环空上返所聚结的井底为1#共势结0； 从钻井泵到井底的钻井液输送通道的1#共流结1中，阻性原件包括钻杆内压降系数Rrd和钻头局部压降系数Rdb，分别对应钻柱循环压耗Prd和钻头局部压降Pdb；惯性元件包括钻杆内钻井液惯性Id，对应钻杆内钻井液动量变化率势源包括钻杆内钻井液液柱的势源Se，对应钻杆内钻井液液柱压力Pdh；流源包括钻井泵的泵压和排量的流源Sf和流出钻头水眼的流源Sf，钻井泵的泵压和排量的流源Sf对应泵压Pp和钻杆内的流量Qp，流出钻头水眼的流源Sf对应井底压力Pbh和钻杆内的流量Qp； 从环空井底到地面钻井液出口的环空的2#共流结1中，势源包括环空内钻井液液柱的势源Se，对应环空液柱压力Pah；阻性原件包括环空内压降系数Ra和节流阻力系数Rc，分别对应环空循环压耗Pra和套压Pc；惯性元件包括环空内流体惯性Ia，对应环空内流体动量变化率流源包括环空底部的流源Sf，对应环空内的流量Qa和井底压力Pbh； 从储层到环空的3#共流结1中，势源包括地层压力势源Se，对应地层空隙压力Pf；阻性原件包括多孔介质内渗流阻力系数Rf，对应地层渗流压耗Prf和井筒与地层间流量Qf；流源包括流入井底的流源Sf，对应井筒与地层间流量Qf和井底压力Pbh； 1#共势结0中，流源包括流出钻头水眼的流源Sf、环空底部的流源Sf和流入井底的流源Sf； 由于钻杆内安装有浮阀，在停泵期间钻杆与环空不连通，非钻进循环期间钻井井筒与地层耦合流动系统状态空间模型的键合图组成如下： 定义从环空井底到地面钻井液出口的环空为4#共流结1；定义从储层到环空为5#共流结1；定义由钻柱水眼流入、地层流体侵入、环空上返所聚结的井底为共势结0； 4#共流结1中，势源包括环空内钻井液液柱的势源Se，对应环空液柱压力Pah；阻性原件包括环空内压降系数Ra和节流阻力系数Rc，分别对应环空循环压耗Pra和套压Pc；惯性元件包括环空内流体惯性Ia，对应环空内流体动量变化率流源包括环空底部的流源Sf，对应环空内的流量Qa和井底压力Pbh； 5#共流结1中，势源包括地层压力势源Se，对应地层空隙压力Pf；阻性原件包括多孔介质内的渗流阻力系数Rf，对应地层渗流压耗Prf和井筒与地层间流量Qf；流源包括流入井底的流源Sf，对应井筒与地层间流量Qf和井底压力Pbh； 2#共势结0中，流源包括环空底部的流源Sf和流入井底的流源Sf； 根据键合图物质能量流动方向，结合物质、能量守恒定律，建立钻井井筒与地层耦合流动系统状态空间模型。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中国石油大学(华东)，其通讯地址为：266580 山东省青岛市黄岛区长江西路66号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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