由于石油資源的減少,當前鉆井施工已由淺部地層逐漸轉(zhuǎn)向深部地層,而深井、超深井機械鉆速低,鉆井周期長是目前鉆井施工面臨的難點。目前對于鉆井工作參數(shù)優(yōu)化的研究重點主要集中在多目標、多參數(shù)優(yōu)化,但各個目標同時優(yōu)化往往存在沖突。因此本文建立鉆井性能綜合評價模型,揭示鉆頭破巖能效與鉆頭吃入深度、鉆頭吃入深度與鉆頭工作參數(shù)（鉆壓、轉(zhuǎn)速）之間的關(guān)系,同時綜合考慮井下振動的量化評價結(jié)果和鉆頭工作狀態(tài)的監(jiān)測結(jié)果,實現(xiàn)鉆頭破巖能效向高效破巖方向的優(yōu)化,對于提升機械鉆速、延長鉆頭使用壽命,節(jié)約鉆井成本有著重大的意義。本文所述新方法突破了僅僅通過機械鉆速、MSE或DOC等指數(shù)單一評估鉆頭破巖效率的傳統(tǒng)方法的局限性,綜合融合這些評估指數(shù),建立最優(yōu)目標函數(shù)。建立了可用于SDI（Smart Driller Indicator）的鉆頭工作參數(shù)循環(huán)優(yōu)化方法,利用響應面分析方法等方法,實現(xiàn)鉆頭工作參數(shù)優(yōu)化,使鉆頭工作趨向最優(yōu)破巖工作方向。應用MATLAB軟件,應用鉆頭工作參數(shù)全局檢索方法對松遼盆地兩口井進行了數(shù)值模擬,驗證了方法以及模型的有效性,應用新模型以及全局檢索方法進行了現(xiàn)場試驗,達到了預期目標。 

【文章來源】：中國石油大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 國內(nèi)外鉆井參數(shù)實時優(yōu)化方法發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 論文研究任務及研究思路
        1.3.1 研究任務
        1.3.2 研究思路
    1.4 主要完成的任務
第2章 鉆頭工作參數(shù)循環(huán)優(yōu)化流程
    2.1 鉆井參數(shù)采集方式
        2.1.1 雙數(shù)據(jù)集參數(shù)采集
        2.1.2 雙數(shù)據(jù)集窗口采集特點
    2.2 鉆頭工作效率循環(huán)優(yōu)化流程
    2.3 鉆頭工作參數(shù)優(yōu)化流程核心步驟
    2.4 本章小結(jié)
第3章 綜合評價鉆頭工作效率的目標函數(shù)模型
    3.1 鉆井參數(shù)單目標多參數(shù)優(yōu)化方法
        3.1.1 鉆速方程參數(shù)優(yōu)化方法
        3.1.2 機械比能理論參數(shù)優(yōu)化
    3.2 鉆頭工作效率綜合評價目標函數(shù)模型
    3.3 本章小結(jié)
第4章 鉆頭工作參數(shù)全局檢索方法
    4.1 曲面構(gòu)建方法
        4.1.1 曲面擬合
        4.1.2 曲面插值
        4.1.3 MATLAB曲面構(gòu)建方法
    4.2 全局檢索方法
        4.2.1 鉆頭工作參數(shù)響應面分析法
        4.2.2 試驗設計(DOE)方法
        4.2.3 鉆頭工作參數(shù)全局檢索概述
    4.3 本章小結(jié)
第5章 鉆頭工作參數(shù)優(yōu)選實例分析
    5.1 徐深46H井鉆頭工作參數(shù)優(yōu)化分析
    5.2 達深24井鉆頭工作參數(shù)優(yōu)化分析
    5.3 現(xiàn)場應用
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Minkowski泛函和K-means聚類算法的巖石類型劃分[J]. 楊博,劉鈺洋,潘懋.  科學技術(shù)與工程. 2017(22)
[2]基于機械比能理論優(yōu)化鉆井效率新方法在大牛地氣田的應用[J]. 陳曉華.  鉆采工藝. 2017(04)
[3]應用于石油鉆井安全評價的改進主成分分析-貝葉斯判別方法[J]. 任冬梅,張宇洋,董新玲.  計算機應用. 2017(06)
[4]長寧區(qū)塊目標法優(yōu)化鉆井技術(shù)[J]. 甘霖,孫月明,賓承剛,戢麗衡,黃勁松,葉長文.  鉆采工藝. 2016(06)
[5]基于K-均值聚類與貝葉斯判別的儲層定量評價——以大安油田泉四段儲層為例[J]. 閆明,張云峰,李易霖.  深圳大學學報(理工版). 2016(02)
[6]基于PCA-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的新型錄井巖性識別方法[J]. 陳袁,鮮讓之,吳德順,周飛,陳麗群.  四川地質(zhì)學報. 2016(01)
[7]鉆井參數(shù)優(yōu)化技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 沙林秀.  石油機械. 2016(02)
[8]有導師學習的k-means方法在多支持向量機中的線性劃分及其在石油儲層識別中的應用[J]. 李詒靖,石詠,李亞楠,郭海湘.  系統(tǒng)管理學報. 2015(06)
[9]利用聚類分析方法進行模型優(yōu)選[J]. 戴危艷,李少華,王軍,宋道萬,史敬華,陳蘇.  斷塊油氣田. 2015(04)
[10]泥巖地層PDC鉆頭鉆井參數(shù)優(yōu)化方法[J]. 孫連忠,張進雙,王磊,曹建山,崔祥.  鉆采工藝. 2015(03)

博士論文
[1]智能建模中冗余問題的分析與處理及其應用[D]. 陳超.華東理工大學 2015
[2]虛擬強度指數(shù)法優(yōu)化鉆井技術(shù)的研究與應用[D]. 陳志學.西南石油大學 2012

碩士論文
[1]隨鉆測量的鉆進多參數(shù)多目標優(yōu)化研究[D]. 楊佳森.西安石油大學 2016
[2]鉆井參數(shù)實時優(yōu)化分析方法研究[D]. 王超.西南石油大學 2016
[3]鉆井參數(shù)實時優(yōu)化方法研究[D]. 付志勝.西南石油大學 2014
[4]鉆井工程參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與顯示模塊研究與開發(fā)[D]. 韋朋邑.重慶大學 2014
[5]主成分分析法研究及其在特征提取中的應用[D]. 陳佩.陜西師范大學 2014
[6]鉆井參數(shù)優(yōu)化及其知識建模的研究[D]. 王正.西安石油大學 2013
[7]基于模糊理論的鉆井參數(shù)模型研究與應用[D]. 邢云龍.東北石油大學 2011
[8]徐家圍子深井鉆井參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 王月香.大慶石油學院 2008
[9]基于范例推理的鉆井參數(shù)優(yōu)化方法研究[D]. 常雷.大慶石油學院 2008
[10]鉆井工程實時多參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)[D]. 郭靜.重慶大學 2001



本文編號：3443264