地层抗钻能力相似性评价及钻头选型新方法

综合考虑地层岩石抗钻特性、钻头工作条件、钻头使用效果及钻头经济效益,利用灰色关联分析理论对地层抗钻能力相似性进行评价,筛选出具有参考价值的备选钻头,然后通过构造绝对理想解、改变相对距离度量方法和引入熵权建立钻头综合性能评价新模型,进而计算备选钻头与理想钻头的贴近度并确定合理的钻头选型.研究表明,通过绝对理想解的构造、相...     

地层岩石抗钻特性横向分布规律

地层岩石力学强度分析（含纵向、横向变化规律分析）是石油勘探与开发领域的重要研究方向,对于认识地下圈闭构造、掌握油气生成和运移环境、制定合理油气资源钻采方案等具有重要意义。首先,采集了中国大港油田歧口凹陷东营组、沙河街组地层共27块岩心,测定了抗压强度、可钻性级值等数据,并与对应的测井资料数据开展了相关性研究,建立了分析计算函数;其次,切分各函数不同的相关性系数作为影响权重,再复合于各因素（测井参数）独立的影响规律函数,从而建立对地层岩石强度分析、预测的多因素综合评价函数;最后,将地层岩石强度横向变化规律抽象为一个曲面拟合问题,采用三次曲面幂基函数拟合法建立了映射关系函数,从而形成一种分析地层岩石强度横向变化规律的新方法。研究成果可用于钻井设计中对指定井位、井身轨迹下的地层纵向、横向岩石力学强度及可钻性级值等的分析预测;更可为钻井工程中钻头选型与个性化设计、井壁稳定性评价等提供重要参考依据。     

钻头选型方法综述

钻头的合理选型对提高钻进速度、降低钻井综合成本起着重要作用。对近年来国内外钻头选型的主要方法进行了比较全面的总结与评述。目前,钻头选型方法大致可概括为3种:一是钻头使用效果评价法;二是岩石力学参数法;三是综合法。钻头使用效果评价法把反映钻头使用效果的一个或多个指标作为钻头选型的依据;岩石力学参数法根据待钻地层的某一个或几个岩石力学参数,结合钻头厂家的使用说明进行钻头选型;综合法把钻头使用效果和地层岩石力学性质结合起来进行选型。详细介绍了各种选型方法的基本原理,并分析其不足之处。最后指出PDC钻头合理选型方法研究是今后钻头选型领域研究的重点。     

基于BP神经网络的测井资料预测岩石热导率

为了获取无岩心深度段的岩石热导率,建立基于BP神经网络的热导率预测模型.根据声波、密度、中子、电阻率、自然伽马等5种测井响应预测岩石热导率,其模型计算所需时间较短,不需要岩性组分资料,比只考虑1种或其中几种物理参数影响的经验公式适用范围更广.对检验样本以及位于南海的1144A井、1146A井、1148A井等3口大洋科学...     

基于BP神经网络的岩石可钻性测井计算研究

利用测井资料求取岩石的可钻性是一种简便可行的途径.常规的岩石可钻性测井预测模型都是基于回归分析而建立起来的,形式简单,精度不高.介绍了一种基于BP神经网络利用测井资料求取岩石可钻性的实用方法.该方法从测井信息与岩石可钻性的内在关系出发,选用与岩石可钻性密切相关的多个测井参数,通过BP神经网络技术建立利用测井资料准确求取岩石可钻性的数学模型;将该方法用于SC油田DU4井等多口井的测井资料处理中,为邻井及时提供了较为准确的地层岩石可钻性剖面,也为该区的新井钻头选型提供了较好的依据.     

分形理论及地层岩石抗钻特性参数的分形表示方法

介绍了分形、分维的基本概念及四种分维数的确定方法，探讨了分形几何在岩石破碎方面的研究成果，说明分形几何能很好地描述岩石破碎过程的不规则性和不确定性，指出分形维数是岩石微观结构、空隙结构、粉碎方式的综合反映。在室内实验基础上，确定了岩石破碎后的块度分布函数，计算了岩石破碎的分形维数。指出岩屑的分形维数与地层的抗钻特性参数（强度、硬度、可钻性等）有内在的联系，并对分形维数在地层可钻性预测中的应用进行了初步讨论。     

确定岩石抗钻特性空间分布规律的新方法

现有岩石抗钻特性分布规律的确定方法存在同一深度岩石抗钻特性分布不连续、应用测井资料不能建立岩石抗钻特性空间分布规律的问题.鉴于此,测定了新疆玛湖凹陷百口泉组地层岩心的单轴抗压强度、硬度和可钻性级值等,结合岩心对应深度的测井资料,建立了基于测井数据的岩石抗钻特性参数计算模型.将地层岩石抗钻特性参数的空间分布规律问题转化为...     

葡北构造钻井岩石力学特性预测及钻头选型研究

钻井岩石力学特性预测及灰色聚类法优选钻头技术是日趋完善的一项新技术，本文介绍了利用该项新技术在吐哈地区葡北构造的应用，对葡北构造已钻四口探井进行了钻井岩石力学特性预测，在建立钻井岩石力学特性全剖面的基础上，利用灰色聚类法优选出适合开发井的牙钻头类型，并根据其特性变化规律推荐了ＰＤＣ钻头使用井段，并成功利用邻井特性预测了待钻井－葡北２０井的钻井岩石力学特性并推荐了钻头选型。     

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％。     

川西双鱼石构造难钻地层岩石可钻性及钻头选型研究与应用

川西地区深层天然气资源丰富,气藏属于超深、高温、高压、含硫气藏。超深井钻井工程面临复杂的压力系统、多套地层可钻性差、深部碳酸盐岩地层安全密度窗口窄等难点,其中纵向上存在自流井组、须家河组、吴家坪组、金宝石组等多套复杂难钻地层,导致机械钻速低,钻井周期长,严重制约区域勘探开发进程。通过开展双鱼石构造吴家坪组、栖霞组、金宝石组在地层压力条件下的岩石可钻性实验研究,基于实验结果建立了对应地层岩石的可钻性级值预测模型,分析了可钻性影响因素及变化规律,结合现场实钻钻头失效分析,提出适合不同地层的高效钻头特征参数及型号,建立了适合川西双鱼石构造的高效钻头模板,现场试验提速效果显著,井深7 500 m以上超深井钻井周期同比攻关前缩短了41. 44%,为超深井钻井提速、降本增效起了积极的推动作用。     

地层抗钻强度与钻头磨损实用评估方法

以牙轮钻头单齿破岩机理和力峨量平衡理论为基础,综合考虑了钻头结构、地层特性、水力参数及钻井参数等的影响,提出利用钻井参数评估地层抗钻强度和钻头磨损程度的方法,将钻井过程中牙齿磨损和地层抗钻强度变化产生的耦合作用通过自定义参数描述,用新钻头的实钻数据确定钻头破岩的基本特性参数,从而为区分地层和钻头的影响提供了基础。本文方法,既可用于现场实时分层监测钻井工况的变化和诊断井下异常状态,也为钻后分析和钻头优选提供了定量依据。文中用实例进行了说明。     

利用地震资料预测地层岩石抗钻特性参数

地震资料中蕴含着大量的地层信息,通过对其进行分析和处理,可以提取出整个地层剖面上岩石的岩性、相关岩石力学特性以及对钻井工程有用的信息。与其他地层信息资料相比,地震资料除了具有信息含量丰富、连续及成本较低等特点外,在未钻井的探区,地震资料是唯一可反映地下地层信息的数据资料。根据塔里木油田英买力地区的地层特点,利用VSP地震资料及数学上的最小二乘曲面拟合原理,建立了VSP系统校正模型,进而根据室内岩心测试结果和层速度时差校正值,通过相关性回归分析,建立了针对该区块的钻井地层抗钻特性参数评价模型。该模型能更准确地预测地层抗钻特性参数,其预测效果基本达到声波时差测井预测效果,并给出了相应的抗钻特性参数预测曲线。     

钻头综合选型方法探讨

在综合定量和定性的钻头选型方法的基础上,提出了一种钻头综合选型方法。详细地论述了综合选型方法的实现过程以及对应的神经网络结构及其各结点之间的函数关系。阐述了输入结点与输出结点的个数及其代表的含义,并给出了训练样本的形式。     

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。     

玛湖凹陷砂砾岩地层抗钻特性预测及钻头优选

针对玛湖区块百口泉组砂砾岩地层岩性复杂、钻头选型困难和钻井效率低的问题,选取该区块典型的砂砾岩岩样,开展了砂砾岩抗钻特性参数室内试验测试。通过对试验结果的数理统计分析,建立了基于测井资料的砂砾岩地层抗钻特性参数预测模型,绘制了玛湖区块砂砾岩抗钻特性参数剖面,分析了百口泉组地层抗钻特性参数的分布规律,并综合砂砾岩地层抗钻参数、比能法、机械钻速法和因子分析法开展了钻头优选和现场应用。研究与应用结果表明,玛湖百口泉组砂砾岩地层可钻性波动大,软硬交错显著,非均质性强,推荐选用具有高抗冲击抗磨损的MDI513和MSI613这2种PDC钻头,与邻井相比平均机械钻速分别提高30%和35%以上,钻头进尺分别提高14%和8%以上。所得结果可为类似于玛湖凹陷百口泉组的砂砾岩地层钻头优选提供参考。     

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。      

基于BP神经网络裂缝分级方法研究

裂缝级别是由裂缝的自身条件与外部条件共同决定的,是一个多因素、多层次的复杂系统,各种评价参数与裂缝发育程度之间的关系是非线性的,导致对裂缝级别进行定量的划分十分困难。本文基于BP神经网络,开展了对裂缝级别划分的研究,结果表明,基于BP神经网络的裂缝分级具有较好的应用效果。     

基于BP神经网络的油田生产动态分析方法

把BP神经网络用于油田生产动态的分析中,使得测井数据、生产历史数据等数据建立数据集,通过BP神经网络建立整个油藏区块的预测模型,模拟生产动态,预测分析。