基于改进的主成分分析法的钻头优选评价模型

在钻井过程中,正确选择钻头类型是提高钻井速度、降低钻井成本的关键。针对钻头选型过程的复杂性和不确定性,为了更好地优选出与地层相匹配的高效、经济的钻头,提出了基于改进的主成分分析法的钻头优选模型。该模型对传统主成分分析评价方法中数据无量纲化、数据线性化和权重确定3个核心环节进行改进,通过均值化和对数中心化方法改进原始数据的特征提取能力,借助熵权法求取主成分的客观权重。利用改进后的钻头优选模型对顺北油田某井待选的12只钻头进行了选型计算。现场应用结果表明,该方法对原始信息特征提取度提高了6%,降维效果明显,保留了原始数据91.7%的信息,并且优选结果与现场实际使用结果一致。优选出的钻头在钻进过程中平均机械钻速大大提高,纯钻进时间延长。研究结果为该油田高效钻井施工提供了重要的技术支撑。     

南海西江大位移井钻头选型技术研究

优选出与钻进地层相适应的钻头,无论对安全钻井还是对钻井总成本的控制都具有重要的意义。应用效益指数法对研究区块钻头进行初选,然后结合地层岩石力学参数评价结果优选出与地层相适应的钻头。编制了地层抗钻特性评价及钻头选型软件。利用该软件对西江24-1油田测井资料进行处理,优选出了西江大位移井各层段钻头型号。研究结果表明,该方法简单有效,适合现场应用。     

基于模式识别的钻头选型新方法

针对目前钻井过程中因钻头选型不合理、钻头与所钻地层不匹配,导致钻头使用效果差的问题,建立了一种基于模式识别的钻头选型新方法。利用模式识别理论,对已钻井地层及使用的钻头进行聚类分析,建立了地层-钻头标准模式,然后利用K-NN算法对待钻地层进行识别归类,通过地层-钻头标准模式即可选出最佳钻头。该方法在青海油田东坪、牛东区块的2口井中进行了钻头选型现场试验,给出了钻头优选方案,实钻数据表明,与未使用推荐钻头的邻井相比,2口井的钻速和进尺都有了很大提高,提速效果明显。研究结果表明,基于模式识别的钻头选型新方法既考虑了地层多种抗钻特性参数,又考虑了钻头使用效果,钻头优选方案更合理,可以更好地实现钻井提速提效的目的。      

神经网络在钻头选型中的应用研究

分析了现场采用的钻头定性和定量选型方法的不足，提出了一种新的钻头综合选型方法，并详细地论述了其优选过程以及对应的神经网络算法。该方法在辽河油田和四川油田两地区的应用结果表明，其优选结果与已钻井使用效果最好的钻头型号的符合率达１００％。     

信息

南海西江大位移井钻头选型技术研究优选出与钻进地层相适应的钻头,无论对安全钻井还是对钻井总成本的控制都具有重要的意义。以往单凭钻头使用效果或单一的地层岩石力学参数进行选型不足以反映钻头的实际使用情况,把2种因素结合起来进行钻头选型,由于模型中考虑的参数较多,计算复杂,并且有的参数不易获得,不利于现场推广应用。本文提出应用效益指数法对研究区块钻头进行初选,然后结合地层岩石力学参数评价结果优选出与地层相适应的钻头的方法。编制了地层抗钻特性评价及钻头选型软件。利用该软件对西江241油田测井资料进行处理,优选出西江大…     

基于测井曲线和灰色关联度的楼探井区钻头选型方法

优选与地层抗钻特性相适应的钻头是提高钻井机械钻速的重要技术保证。在获知各厂家钻头结构特征的基础上精准优选钻头,不但要考虑不同埋深所对应的地质力学环境下地层的可钻性、研磨性、硬度和抗剪强度及其非均质各向异性等影响因素,而且要采用简捷合理的自动选型数学方法。为此,首先利用测井资料建立岩石抗压强度、抗剪强度、硬度、可钻性和研磨性等多个抗钻参数的连续剖面,并采用灰色关联主控变量分析法提取这些抗钻参数中的敏感参数,结合实际使用的高效钻头,建立与地层抗钻参数相匹配的钻头数据库及选型模式。然后,采用灰色关联法进行多口井钻井地质剖面的钻头类型自动优选,推荐适合钻井作业的有效钻头类型。将该技术应用于四川东部楼探井区的新井钻井实践中,提速效果明显,具有推广应用价值。     

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随着钻头品种的增多，地层优选钻头类型日益受到重视。本文对常用钻头选型方法进行了分析，提出了存在的问题，没有考虑钻井参数对钻头使用效果影响，选型指标缺乏可比性；选型指标单一，不能全面反映钻头使用效果，针对这些问题，作者提出以下改进措施，一是应用多元回归分析方法，从现场钻头使用求出钻头的钻速模式及寿命模式，据此将选型指标实际值转化到某统一钻井条件下的修正值，二是选取与钻头使用效果有关的各指标，应用主成     

轮古区块深井复杂地层钻头选型研究与应用

文章针对塔里木油田 Ｌ Ｇ区块的钻头选型问题, 对目前的钻头选型方法进行了总结和评述, 采用岩屑能量法测定了地层上部的岩石可钻性, 为钻头选型提供了依据; 利用现场测井资料计算了地层下部的岩石力学参数, 指出奥陶系地层不适合使用 Ｐ Ｄ Ｃ钻头; 同时采用主成分分析方法对大量钻头使用资料进行了分析, 利用钻头入井深度、 钻压、 转速、 比能、 排量、 进尺、 平均机械钻速等七个因素构建综合指标来评价钻头的使用效果, 优选出了Ｌ Ｇ地区钻头型号, 经过钻头优选及参数优化后, 机械钻速有明显的提高。     

莫西庄地区钻头选型及应用

莫西庄地区已钻井钻头选型不合理,机械钻速偏低。通过利用地层抗钻特性评价及钻头选型软件对已钻井资料进行处理,并结合钻头效益指数法进行钻头评价,优选出适合该地区的钻头类型。通过现场应用,机械钻速显著提高,获得了较好的经济效益。     

莫西庄地区钻头选型及应用

莫西庄地区已钻井钻头选型不合理，机械钻速偏低。通过利用地层抗钻特性评价及钻头选型软件对已钻井资料进行处理，并结合钻头效益指数法进行钻头评价，优选出适合该地区的钻头类型。通过现场应用，机械钻速显著提高，获得了较好的经济效益。     

基于工程地质一体化数据库的钻头优选应用实践

目前优选钻头的理论方法很多,优选方法各有特点,然而利用工程地质一体化数据库,进行优选钻头的方法国内却鲜有介绍,目前,国内随着中油油服钻井智能信息系统(EISS)在中石油的全面推广,该系统围绕井筒工程产生了大量与地层和钻头相关的数据,文章突破了传统钻头选型手段,建立了基于井筒工程大数据的一种全新的钻头优选方法,通过在GS-MX区块实践运用,有效提高了钻井效率,对其它工程参数的优选具有借鉴意义。     

基于虚拟强度指数的钻头选型方法研究

优选钻头类型是提高钻井速度、降低钻井成本最直接、有效的方法之一。通过综合考虑钻压、转速、扭矩、水力参数等因素对钻头破岩效率的影响,根据能量守恒定理,建立了地层虚拟强度指数（VSI）模型,利用模型来计算不同钻头的虚拟强度指数,同时,在考虑钻头进尺和成本的基础上,提出了利用效益指数来定量评价钻头使用效果,消除了以往钻头选型过程中人为因素的影响,为钻头类型优选提供了科学依据。该方法在玉门油田酒东地区进行了应用,根据效益指数的大小,优选出了适合?311 mm和?216 mm井眼的不同钻头类型,现场应用机械钻速分别提高1.94倍和2.77倍,效果较好,为进一步提高酒东地区钻井速度、加快勘探开发进程奠定了基础。     

用主成分投影法评价和优选钻头

在钻井过程中，钻头的合理选型对提高钻进速度、降低钻井综合成本起着非常重要的作用。钻头性能评价是钻头选型工作的重要环节。评价方法的好坏直接影响到钻头选型结果的合理性。为了全面、系统地评价钻头性能的优劣，必须综合考虑钻头的使用效果和使用争件。在合理选取钻头性能评价指标的基础上，提出了一种新的钻头性能评价方法主成分投影法。该方法不仅考虑了评价指标的权重，而且通过正交变换解决了指标间的信息重叠问题。它以各决策向量在理想决策向量上的投影值作为钻头性能的综合评价值，根据该值的大小对各种型号的钻头进行优劣排序。借助于Matlab软件，该方法计算简单、实用，具有良好的推广应用价值。应用结果表明。该方法是合理的。     

一种基于测井信息的钻头选型方法

目前的钻头选型的方法都未把影响钻头选型的几个主要因素综合考虑进去，以致优选出的钻头类型实用性不好。为此，本文在充分利用测井信息并从中提取岩石硬度、抗压强度、抗剪强度及岩石可钻性等岩石特性参数的基础上，采用模糊聚类方法对其进行聚类，然后根据聚类结果进行钻头选型。通过在川东地区的应用，取得了良好的效果。现场实践证明该方法能为钻头的合理选型提供科学依据。     

基于向量旋转的主成分法在钻头选型中的应用

主成分分析法主要是利用降维的思想,在损失较少信息的前提下把多个指标转化为几个综合指标的多元统计方法。通过对常规主成分评价方法求解过程的分析,得出该方法不能直接用于钻头优选分析。在此基础上给出一种基于向量旋转的主成分钻头评价方法,该方法即能克服常规主成分钻头评价法的不足,又保持了主成分评价方法的内在优点。通过现场实际计算分析,表明改进后的方法能用于油田钻头优选。     

塔河油田托甫台区块深部地层钻头优选研究

在塔河油田区域钻井过程中,二叠系及以下地层机械钻速偏低、钻头磨损严重,制约了钻井效率和勘探开发质量。因此对该区域进行钻头优选,对于有针对性地制定钻井技术措施、形成优快钻井技术具有重要意义。在对塔河油田托甫台区块深部地层进行钻头优选时,采用分段优选方法,在表层采用机械钻速法,在深部地层运用主成分分析法。通过实例,应用Matlab软件对托甫台区块深部构造钻头进行了主成分分析,使用该方法优选出的钻头,其钻井周期比以往减少了7.22%,使用效果较好,节省了钻井成本,提高了钻井效率。     

东营凹陷中央隆起带北部深层钻井技术难点与对策

东营凹陷中央隆起带北部深层钻井存在地层倾角大、地层岩石可钻性差、钻头选型困难、盐膏层发育、地层压力系统复杂、地层温度高等技术难点,导致机械钻速低、钻井周期长。为此,胜利油田提出了以下技术对策:开展地层岩石可钻性研究,优选钻头;利用“PDC钻头＋螺杆钻具”进行复合钻进;进行旋冲钻井技术、井底涡轮增压钻具配合超高压射流钻头钻井试验;推广应用气体钻井技术;优选钻井液体系。现场应用和试验结果表明,所提出的技术对策可行、有效,并在应用和试验过程中形成了东营北带深部地层钻井提速配套技术。      

基于测井资料与判别分析法的钻头选型研究

提高机械钻速是钻井工程永恒的主题,选择与工区地层特性相匹配的钻头是提高机械钻速直接而有效的方法。基于已有的测井、钻井资料,建立钻头优选的子模式与中心模式,并从待选井的测井资料中提取声波时差、地层密度、抗压强度、抗剪强度、可钻性级值等参数,为钻头选型提供可靠的地层特征依据。以判别分析理论为基础,利用VB语言编写钻头选型程序,实现自动合理地优选出钻头类型。将上述方法应用于潼南地区陆相地层钻井中,优选出与工区地层匹配性好、机械钻速较高的钻头类型。结果表明,该方法有较强实用性、值得推广应用。     

评选钻头的新方法

在对目前现场采用的钻头评选方法进行综合分析的基础上、本文提出了评选钻头的新方法。即以提高钻井速度及降低成本为目标。评选钻头平均指标和先进指标较好地解决了钻头定量评选问题,并在开展优选参数钻井研究中,该方法已经得到应用,收到了显著效果。     

北特鲁瓦油田水平井个性化钻头优选及应用

针对目前哈萨克斯坦共和国北特鲁瓦油田水平井钻井提速技术难题,通过开展地层地质特征、邻井钻头钻速、岩石力学特性、钻井参数等分析研究,优选出适合目标区块的个性化PDC钻头、配套钻井参数及钻具组合,并形成了钻头综合提速技术方案。现场应用情况表明,区块二开?311.2 mm直井段应用螺杆+江汉KS1952SGRX型PDC钻头+MWD随钻防斜钻进技术,在保证了井身质量的同时有效提高了机械钻速;三开?215.9 mm水平段应用旋转地质导向+Smith公司stinger齿Z516型PDC钻头,机械钻速和进尺均显著提高,且仅用一只钻头就钻完整个1000m以上的水平段。