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技術(shù)·裝備 技術(shù)應(yīng)用 Technology & Equipment·Technology Application
通過大數(shù)據(jù)與智能技術(shù)
優(yōu)化鉆頭性能
□ 徐昉 / 中石化江鉆石油機(jī)械有限公司
節(jié) 省 時間和延長鉆 高 ROP，并微調(diào)鉆頭設(shè)計以提高 度的油井?dāng)?shù)據(jù)，以確定影響性能
頭壽命是澳大利
的關(guān)鍵事件（正反兩方面），以
壽命。此外，鉆機(jī)傳感器數(shù)據(jù)集
亞昆士蘭陸上煤
為創(chuàng)建機(jī)器學(xué)習(xí)模型提供了基礎(chǔ)，
便在未來的油井中加以解決。這
層氣非常規(guī)油田 以幫助公司人員和司鉆在生產(chǎn)鉆 種方法雖然詳盡無遺，但需要時
面臨的主要挑戰(zhàn)之一，基于最佳 井階段改進(jìn)鉆井參數(shù)。 間才能完成，并且有可能是分析
鉆井參數(shù)的最大鉆速是解決這些 鑒于煤層氣作業(yè)的性質(zhì)，希 工程師的主觀解釋。
問題的關(guān)鍵目標(biāo)。相關(guān)的數(shù)據(jù)集 望能夠解決三個主要挑戰(zhàn)：非常 在煤層氣井鉆井時，典型的
是從超過 80 只鉆頭的使用中積 規(guī)油田的經(jīng)濟(jì)性——節(jié)省時間， 鉆井時間為 3-5 天。由于分析數(shù)
38 累起來的。采用有監(jiān)督的機(jī)器學(xué) 降低每口井的平均成本；控制振 據(jù)的兩口井之間的周轉(zhuǎn)時間較短，
動以避免扭轉(zhuǎn) /BHA 疲勞——計
習(xí)算法對提高機(jī)械鉆速（ROP） 目標(biāo)是開發(fā)一種自動化方法，使
劃外時間損失；一致的性能 --
和鉆頭耐久性的鉆井參數(shù)進(jìn)行分 用從鉆機(jī)收集的實時數(shù)據(jù)，并以
如何支持司鉆優(yōu)化鉆頭性能。最
類。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，一是優(yōu) 可視化方法將其呈現(xiàn)給現(xiàn)場 / 鉆
初項目的基準(zhǔn)是 80 米 / 小時的最
化 PDC 鉆頭設(shè)計及鉆井水力，二 井隊。
低機(jī)械鉆速（ROP），因此活動
是制定司鉆路線圖，以確保在油
的目標(biāo)是實現(xiàn)平均井底鉆速超過
田采用最佳鉆井參數(shù)。 一種讓井隊能收到實時數(shù)
100 米 / 小 時， 以及 每 口井 1 小
據(jù)的方法
時的鉆井時間節(jié)約。
煤層氣鉆井的挑戰(zhàn)
通常，鉆頭優(yōu)化是一個迭代 首先，使用來自鉆機(jī)的
A 油田是位于昆士蘭州 過程，在為下一口井提出建議之 Pason 數(shù) 據(jù)： 以 10 秒 的 間 隔 獲
Wandoan 西 南 45 公 里 處 的 前，利用鉆頭記錄信息（即 ROP 取 原 始 帕 森（Pason） 數(shù) 據(jù)。 準(zhǔn)
CSG 油田，E 油田位于東北 30 和鈍鉆頭分級）對鉆頭性能進(jìn)行 備每個 Pason 通道的數(shù)據(jù)，并隨
公里處。在這一階段，將在兩個 假設(shè)。更詳細(xì)的方法則包括使用 機(jī)化數(shù)據(jù)集以減少鉆探順序的影
油 田 鉆 80 口 垂 直 井。 這 將 提 供 測井?dāng)?shù)據(jù)（即伽馬射線、聲波） 響。 使 用 Matplotlib-Seaborn
試驗數(shù)據(jù)映射概念的機(jī)會，以提 來估計巖石強(qiáng)度，并覆蓋基于深 可視化數(shù)據(jù)以檢測任何其他錯誤
