钻井工程信息化的数据透视技术

在钻井工程信息化中,还没有出现直观的、便于现场使用的数据挖掘或深层数据分析软件,而数据透视技术能够实现快速的交叉汇总,通过一系列简单操作来表达用户的统计需要,形成在各种条件下的数据分析表格。介绍了钻井工程数据的结构特点、多层面的统计需求及数据透视技术的概念。阐述了多维数据透视技术的实现过程。在钻井工程数据处理过程中的应用表明,数据透视技术可为钻井设计和施工提供数据参考,为油田区块的特征分析提供数据支持,为集团公司的决策提供数据依据。     

新型钻井数据库设计

随着数据库开发技术的发展和钻井工艺技术的进步,基于以前数据库行业标准设计的钻井数据库已满足不了新的要求。因此,设计新型钻井数据库及开发新的数据库管理系统具有重要的现实意义。新型钻井数据库按照标准化、规范化、灵活性、开放性等原则设计,大大提高了钻井数据库的性能。新型钻井数据库具有优化的数据结构,以井眼作为贯穿整个结构的主线,数据表间结构合理,符合钻井工艺流程,满足多分支井、丛式井等各种井型的要求;数据项齐全,以满足目前需要为前提,考虑可能存在的扩充;字段遵循规范的英文命名原则,方便数据库的开发、维护和多语言显示;利用规范的编码表,规范数据录入,保证统计分析准确;强大的内置计算功能,减少人工输入量,保证数据的准确性和完整性;良好的兼容性和安全性,保证数据库之间的数据共享和数据安全。     

石油集团企业的云计算战略

结合石油集团企业信息化的特点,从概念层面、商业层面和技术层面对云计算进行详细的介绍和分析。提出了石油企业实施云计算战略的三个阶段,即构建—拓展—提升,并指明在实施过程中决定成败的几个要素即性能、时效性、自动化和安全性。旨在引起石油企业对云计算的关注,引发战略性思考。     

三维上覆岩层压力计算方法研究

 提出一种基于单点算法假设的三维上覆岩层压力计算方法,能够利用三维密度数据准确计算三维上覆岩层压力。首先,利用测井约束地震反演技术求取三维密度数据体;然后,以单点算法和空间插值为基础利用密度反演数据逐点计算上覆岩层压力梯度;最后,再次借助空间插值技术重构三维上覆岩层压力体。该算法将单井约束和地质分层信息相结合,有效提高三维上覆岩层压力场的计算精度。根据三维上覆岩层压力计算方法编制相应的计算机程序,以酒东盆地营尔凹陷的一地震勘探区域为例计算该区域的三维上覆岩层压力梯度,并与该区域上的已钻井的单井上覆岩层压力梯度进行对比分析。对比结果证明该方法计算精度较高,可以满足工程需要。     

面向钻井工程技术的数据仓库应用探讨

数据仓库与数据挖掘技术在传统数据处理密集型行业得到了普及和应用,并发挥了重要的作用,但石油钻井行业在这方面还与国外存在很大的差距。首先对数据仓库和数据挖掘技术做了简单的介绍,并就这两种技术在国内外的应用现状做了对比分析,最后重点介绍了如何将数据仓库与数据挖掘技术与石油钻井工程有机的结合起来,希望能从多角度、多层面、分步骤来实现这些技术在钻井中的成功应用。     

存储式井下振动测量工具的设计与室内试验

钻井过程中,如能成功地进行井下钻具的振动测量,则有助于了解钻具的振动状态及引起钻具振动的原因,从而采取相应的措施,减小振动,以减少或避免井下钻具的过早损坏、失效。因此,研制井下振动测量工具,对钻具的防振和保护具有很重要的意义。完成了存储式井下振动测量工具的总体设计,提出了具体的电子测量系统实现方案,进行了电子元器件选型、电子电路设计和控制软件开发。介绍了存储式井下振动测量工具的机械设计思路和过程,完成了机械系统结构设计和强度校核。最后,进行了存储式井下振动测量工具样机的室内试验,应用振动分析软件回放了测量数据,试验证明,样机设计合理,具备现场试验的条件。      

基于数据挖掘技术的深井钻速预测方法研究

为了对钻井过程中的机械钻速进行预测,提出了层次分析-神经网络组合模型,将层次分析法确定的钻速影响因素权重和原始数据一并作为输入信息,经过神经网络训练、迭代,确定已钻井钻速模型,最后利用模型对同一区域待钻井钻速进行仿真预测。仿真结果表明,应用层次分析法与前馈神经网络原理建立的AHP-BP组合模型在一定程度上可以提高迭代收敛速度和训练结果的可靠性;利用数据挖掘技术对钻速进行仿真预测,并与实钻值进行对比,可以对钻井状态进行评价,为优选钻进参数、钻头型号及钻井优化提供辅助决策支持。     

井场实时数据采集的组件化软件设计

针对录井仪所采集数据共享应用及实时传输时，存在数据单位定义没有统一标准的问题，提出了基于组件的井场软件开发模式，进而形成了具有数据采集、数据传输、数据回放和数据模拟为一体的通用组件ComData。该方案将录井仪的多样性、硬件访问的复杂性以及传输协议的特定性屏蔽在具体的计算模块之外，效率高而表达简单。同时也解决了各模块间对共享数据资源独占的问题，还为统一计算单位，扩充实时计算数据量提供了必要的支持。多个油田的试验表明，通过该方案能快捷方便地切换数据源，达到软件集成的预期效果。     

四参数流变模式及其在固井水泥浆中的应用

为了提高固井作业中水泥浆顶替效率的计算精度,提出用四参数流变模式描述固井水泥浆的流变性能。采用回归分析的数学方法得到了宾汉、幂律、卡森、赫-巴及四参数模式的流变参数,然后用残差平方和的均值Sr来表征各模式与实测值的拟合效果。充分考虑各种力系的平衡关系建立了四参数模式下水泥浆在倾斜偏心环空中顶替钻井液的数学模型。并选择应用于现场的6种适用于复杂井固井的新型水泥浆体系的流变性测量数据进行了验证。四参数流变模式在各水泥浆体系不同剪切速率下的计算值与实测值的残差平方和的均值都小于1.1,一般在0.2左右,最小达到了0.04,其残差平方和均值之和2.81,远小于宾汉、幂律、卡森和赫-巴模式。验证结果表明,四参数流变模式在各水泥浆体系不同剪切速率下的计算值与实测值的残差平方和的均值都最小,拟合最为精确,能在全剪切速率范围内精确描述水泥浆的流变性,适用于各种水泥浆体系,其顶替模型适用于各类井型。      

无隔水管钻井U形管效应计算模型研究

无隔水管钻井(RMR)在无钻柱阀的情况下停泵、接单根或起下钻会发生U形管效应。U形管效应增加了钻井非作业时间,且发生U形管效应期间井底压力变化复杂,钻井液池液面不断升高,影响溢流的准确判断。鉴于此,基于流体力学中的一元不稳定流动理论,结合RMR钻井工艺,详细推导了U形管效应的不稳定流动模型。根据该模型研究了U形管效应持续时间、钻杆内液面下降高度、液面流速和加速度、返出流量以及井底压力随时间的变化规律,也分析了影响U形管效应持续时间和井底压力变化的因素,同时还提出了RMR钻井存在零立压排量概念,该排量是钻柱内充满钻井液所必需的最小海面泵排量。研究结果表明:不同停泵排量都会快速下降到零立压排量,随后逐渐减小;零立压排量对于实现RMR安全钻井和水力参数优选都具有重大意义。研究结果可为认识RMR钻井U形管效应和缩短U形管效应持续时间提供理论依据。