钻井液专家系统的研究与设计

讨论了将专家系统的有关理论和技术引入到钻井液设计的方法，从知识获取、知识表示、知识推理等方面来分析和建立钻井液设计专家系统的框架，并构建了基于专家经验知识和配方加量知识的推理模型。结合计算机技术，建立了开放的钻井液设计专家系统。根据对油井各阶段的地层特点、井身结构、钻井措施等具体条件的分析，为钻井工作提供非常科学的设计参数，以便正确选择钻井液类型，决定相应合理的钻井措施，提高钻井液配制效率，达到优质快速钻井的目的。     

15W／40 CD级油调合专家系统辅助添加剂配方的求解

就具有决策支持功能且为多任务的１５Ｗ／４０ＣＤ级油调合专家系统中第二个子系统－以多级油为基础油加入各种添加剂的配方求解辅助子系统的设计作了介绍。该子系统的设计思想基于以前的成功配方和设计配方的类比关系。而１５Ｗ／４０ＣＤ级柴油机油添加剂配方设计系统基于范例检索,范例求解和规则求解;基于范例的推理设计的基础是相似性关系。介绍了剂配方求解的设计过程,用于范例检索,范例求解和规则求解的知识库的建立,给出     

钻井液水力参数智能设计系统的研制

以Delphi 7为平台开发了钻井液水力学智能设计系统.该系统以优化钻井液流变模式为基础,根据井身结构和钻具组合,模拟实际钻进参数,输入机械钻速和岩屑相关参数,通过图形和报表动态输出压力降、钻井液当量密度、岩屑临界输送速度等参数,用户可方便地对钻井参数进行对比和参照,并根据实际经验加以修改,以达到最优水力参数的设计.     

基于范例推理的钻井参数优化方法研究

针对钻井参数优化中存在的问题，为了充分利用钻井现场的大量有用信息，克服传统优化方法的局限性，提出一种基于范例推理的钻井参数优化新方法。该方法是首先建立钻井参数范例库，然后根据范例推理理论建立钻井参数优化模型，利用该模型通过对数据库的查询、检索及相似度计算等过程，从而实现钻井参数的实时优化。该方法的突出特点是通过基于范例推理的钻井参数优化方法研究将钻井工程与范例推理有机结合，对解决钻井工程领域不确定性问题提供一种有意义的尝试，使范例推理在具体的工程应用上向前迈进了一步，为钻井参数优化提供一种全新的研究方法。     

基于实例和规则集成推理的钻井事故诊断处理系统

石油钻井中的事故诊断与处理既凭经验又离不开相关知识，为此，将基于实例推理（CBR）和基于规则推理（RBR）两种方法集成为一体，以更好地解决该类问题。介绍了CBR和RBR混合推理的钻井事故诊断与处理专家系统。该系统根据钻井事故诊断与处理的特点，将专家经验采用产生式规则表示，并建立基于规则的知识库；将实例采用规则、框架和过程的混合知识表达形式表示，并建立系统的实例库。实例库包括用RBR系统自动生成的基本实例库及无确定规则的特殊实例，在使用中还可不断地增加新实例以提高系统判断复杂事故的能力。该系统采用RBR确定事故类型，再利用CBR获取事故处理措施。由于采用了混合推理，事故诊断快速可靠，自学习能力也得到了很大提高。     

基于支持向量机的钻井液配方优选与成本控制

钻井液的成本控制一直是钻井工程所关注的问题,如何有效控制钻井液成本且同时保证钻井液具有较优性能,是钻井工程中的一大难题。由于钻井液用部分处理剂具有多种功能这一特点,在室内测定三种处理剂加入钻井液后的性能数据,运用这些数据基于支持向量机,以钻井液性能为要求,以控制优化钻井液成本为目的建立多因素非线性问题的计算模型,利用该模型能够快速计算出满足要求的钻井液配方。应用该模型对某油田常用的强抑制性水基钻井液配方为例设计计算,得出5组推荐配方,再对这5组配方进行实验验证其性能的合理性,结果表明,该5组配方中有4组满足钻井液性能需求,并能从中优选出成本最低的一组钻井液配方。该模型仅经过一次训练配方优选正确率高达90.0%,同时优化了钻井液成本,使其具有工程实践意义。     

人工智能地层对比专家系统原理

将人工智能理论用于井间地层对比,设计开发出基于规则推理的人工智能地层对比专家系统。该系统应用句法分析完成了数字化测井曲线的符号化表示,建立起一套完整的地层划分规则和地层对比规则。文中所述的方法能够很好地解决地层变薄。尖灭和缺失情况下的井间地层对比问题,应用实例说明了该方法的有效性     

基于专家系统的高压充填防砂方案智能设计

高压砾石充填是一种复杂的防砂施工手段,其方案从设计到实施,都存在着许多无法用结构化模型模拟的因素.高压砾石充填优化设计专家系统能够模拟施工过程中专家们解决实际问题的思维方式,收集了该专业领域建立的计算机知识和问题求解模型,并将模糊数学理论引入高压砾石充填方案设计中,用模糊集合理论来处理其中的不确定参数,使之定量化并实现近似推理.该系统可以根据工程数据库中已有的事例和知识库中的经验进行同类工程的类比分析和决策,通过比较不同的施工参数,并根据类比推理调整和修改高压砾石充填的有关参数,给出可行的施工方案,并可以对施工方案进行评价,预测防砂效果,从而消除施工隐患,提高工艺的科学性,保证施工质量.     

基于物料体积的钻井液配制计算方法

传统钻井液配制计算方法导致处理剂配方与其在钻井液中的实际含量存在偏差,要弥补这一计算缺陷,必须考虑所有处理剂而不单是加重剂对钻井液总体积的贡献。根据钻井液及其纽分在质量、密度和体积之间的关系,推导出基于物料体积的钻井液配制计算公式。对可溶性无机盐,为降低计算误差,以氯化钾为例,介绍了密度替代值的实验方法和取值范围。通过钻井液理论计算密度和实际测量密度的对比验证了公式的正确性。基于物料体积的钻井液配制计算方法具有准确性高和易于实现智能计算的优点,在室内配方实验和现场作业过程中开始得到重视。     

基于可信度分析的钻井液脉冲信号识别方法

针对随钻测量过程中钻井液脉冲信号识别困难的问题,在分析钻井液脉冲信号的产生原理及噪声特性的基础上,通过研究信号波形特征属性和信号相似度,建立了基于可信度分析的钻井液脉冲信号识别方法。根据该方法设计的钻井液脉冲信号识别原型系统能够实现灵活多变的交互式控制、动态参数调整和处理过程可视化实时呈现,在真实数据模拟中获得了很好的效果。基于可信度分析的钻井液脉冲信号识别方法有较好的适应性,可以准确、智能地识别复杂矿场环境中的真实信号波形,为随钻测量工作的顺利进行提供了技术支撑。      

国外超低渗透钻井液技术综述

概述了国外超低渗透钻井液完井液技术研究和发展现状.介绍了超低渗透钻井液的组成、超低渗透钻井液技术的关键处理剂--滤失控制井眼稳定剂的组份、超低渗透钻井液完井液技术的作用机理、新的测试滤失量的实验方法及其现场应用效果.与以往钻井液体系相比,该体系具有关键处理剂作用机理独特、防漏防塌、防压差卡钻、有利于提高压力敏感性地层承压能力、保护油气层以及环境友好且地层适应性较广泛的显著特点.     

数据挖掘技术在钻井液优化配方设计中应用

利用数据挖掘技术建立了一套快速预测钻井液优化配方的新方法，验证结果表明，应用该方法预测出的钻井液优化配方与实验室优选出的钻井液配方是一致的，该套数据挖掘工具能快速给出符合要求的钻井液配方，指导用户有针对性地进行配方实验，缩短实验时间，降低实验成本，同时极大地提高实验成功率，其基本步骤为：（1）数据准备，从历史数据中选取数据项和行记录作为进行挖掘的数据集，其中包含钻井液性能指标和配方；（2）根据所选数据特征进行模型训练前的处理；（3）数据集训练，先依据钻井液常规性能进行聚类分析挖掘，再对挖掘结果进行预测分析挖掘；（4）利用数据集中没有参与训练的部分数据集对挖掘进行验证；（5）根据给定的钻井液性能要求，挖掘工具给出相应的钻井液配方。     

塔河油田深井穿盐膏层钻井液技术

深井盐膏层钻井施工风险极大,常会引起卡钻和套管损坏,影响安全钻井。通过对塔河油田深井盐膏层矿物组分、理化特征等进行综合分析,阐明井壁失稳的主要原因,为选择钻井液体系提供理论基础;对适应于该段的钻井液体系和现场维护处理技术进行了探索,提出了欠饱和盐水钻井液技术方案,并在T913井、TK827井、TK1106井进行了现场应用。结果表明,井下复杂大幅度降低,钻井周期大幅度缩短,经济效益较好。     

缅甸M区块推覆构造复杂地层钻井工程实践

缅甸M区块属于三次推覆体构造,在钻井过程中存在着井壁坍塌严重、地层孔隙压力高达2.38 g/cm3、软泥岩缩径严重等技术难题。以RM19-3-1井为实例,从地层孔隙压力预测,井身结构优化设计,新型钻井工具、配套钻井设备研制等方面入手,开展了提高推覆构造地层机械钻速机理研究,通过采取浅部油气层井控技术措施、推覆体地层防塌技术措施、软泥岩钻井工艺、高密度钻井液工艺、高密度水泥浆固井工艺、井斜控制技术措施、加重剂回收工艺等措施,使RM19-3-1井的机械钻速比同类井提高了20个百分点。推覆体构造钻井工程实践表明,地层压力预测、井身结构、钻井工具和钻井液等是制约钻井速度的主要因素,该研究为以后在这种多次推覆构造复杂地层进行钻井施工提供了较好的借鉴。     

2004年国外钻井液技术的新进展(Ⅱ)

2004年,国外出现的钻井液新技术还包括防漏堵漏技术、井壁稳定技术和环境保护方面的技术.防漏堵漏技术有:Matador公司的采用油管摘脱技术与特殊的打水泥塞技术相结合的方式处理井漏失的新技术、BJ服务公司的采用交联水泥处理漏失、哈里伯顿的控制井漏的井眼压力安全壳、斯伦贝谢公司与CPI钻井队合作而开发出的用纤维水泥浆堵漏以及含防漏材料的预处理钻井液.介绍了各种新技术的特点、作用机理和现场应用情况.在井壁稳定技术中,介绍了澳大利亚的CSIRO石油公司开发的力学-热学-化学耦合的井眼稳定性模式、Solvang/Statoil公司提出的确保井眼清洁和井壁稳定的水基钻井液设计准则.环境保护技术回顾了钻屑排放问题解决的历程,介绍了符合OSPAR排放标准的海上钻屑粉碎技术;Statoil ASA公司开发出的水基钻井液的再利用也是北海地区环境保护和降低钻井成本工作的有效方法.     

川中地区上部地层钻井液增速技术

将单项技术进行集成应用,以目前常用的钾聚磺钻井液技术为基础,采用硅基防塌技术和防泥包技术,解放钻井液密度,形成一套适用于川中地区的增速钻井液体系。室内研究表明,该钻井液体系具有较强的抗盐污染及防泥包能力;增速钻井液岩屑滚动回收率高达95.0%,岩心膨胀降低率高达96.8%,均优于聚合物钻井液和聚磺钻井液,仅次于油基钻井液,说明该钻井液具有较强的防塌能力。现场应用中,通过对比川中地区井身结构、钻井工艺措施一致的井,采用该钻井液体系钻进的井机械钻速平均提高48.66%、划眼时率平均降低74.97%、井径扩大率平均降低18.14%,达到了提高钻头破岩效率、提高机械钻速、降低复杂事故率的目的,具有很好的现场应用前景。     

临界井径计算分析与工程应用

针对钻井过程中松散砂岩、易水化泥页岩等地层易发生井下井径扩大、缩径甚至卡钻等复杂问题,提出了临界井径的新概念,采用了理论分析与现场模拟等方法,研究了其形成原理、影响因素。建立了临界井径反映井壁受钻井液冲刷的相关规律。为了定量描述井壁受冲刷的程度与井眼变化态势,定义了井壁冲刷系数,并用其来反映在特定钻井液流变参数与钻井液排量联合作用的情况下钻井液对井壁冲刷能力的大小。针对不同地层井壁对冲刷能力的不同需求,提出了基于井壁冲刷系数的钻井液流变参数与排量优选的理论及工程应用方法,并在钻井设计与优化施工中得到了广泛地应用。结果表明,基于临界井径的钻井液流变参数与施工排量优化理论,为钻井液流变参数与施工排量的设计与实施优化提供了一种可行的技术方法。     

流动式海上水基钻井液EPS处理技术研究及应用

为更好解决海洋油气勘探开发中水基钻井液及钻井岩屑的废弃处置问题,对现有技术和工作模式进行了分析。对流动式EPS处理技术适用性进行了阐述,说明了工艺流程设计和使用的技术,在EPS工作船性能优选的基础上,建立了移动式海上水基钻井液废弃物的回收处理装置。通过在垦利油田群的实际应用,有效地解决相邻多个作业点的钻井液废弃物处理问题。该技术和装置在海上的成功应用,为以后水基钻井液及钻井岩屑的废弃处置问题在设备的选用和技术推广方面提供了借鉴,对更加经济有效地保护海洋环境具有重大意义。     

人工神经网络在石油工业中的应用及未来发展趋势探讨

在石油勘探、开发和钻井,以及生产过程中,存在着大量且复杂的不确定性因素,所收集和获取的信息不少是非数值型的、不精确的,要靠人工智能的方法加以识别和解决。人工神经网络是在现代神经科学研究成果的基础上提出的一种智能方法,作为一种有效解决非线性问题的网络技术,已在现代石油工业中得到了广泛的应用,并取得了较好的现场应用效果。针对目前人工神经网络的迅速发展及应用情况,论述其在石油工业中的应用现状,并对其在未来石油工业中的发展趋势展开了探讨。最后利用人工神经网络构建了钻井液固相和滤液侵入深度预测模型,分析了该模型的主要特色和实现的技术难点。