石油钻井井涌井漏实时预测专家系统研究

摘 要　 论述了石油钻井井场实时智能辅助决策软件平台的结构特点和井涌井漏实时预测策 略‚同时探讨了石油钻井井涌井漏实时预测专家系统的结构及其特点。     

气动潜孔锤技术在矿山事故钻孔救援中的应用

为解决矿山应急救援钻孔作业过程中井涌井漏事故预警预测困难等问题,建立了基于机器学习的钻进过程井涌井漏事故预警预测模型。首先对井涌井漏事故发生初期时的钻进参数进行事故表征参数分析;其次对事故表征参数进行数据清洗处理,在此基础上,通过XGBoost事故诊断预警模型对井涌井漏事故进行早期诊断识别;随后建立PSO-LSTM事故发展预测模型,对事故发生后的孔底压力参数发展趋势进行预测,提前掌握钻进事故发展状态;最后通过实际钻进数据对预警预测模型的有效性进行验证。结果表明：XGBoost事故诊断预警模型能根据总池体积、立管压力、出入口流量差和动力头负荷这4种钻进参数的异常变化,快速准确诊断钻进过程中的井涌井漏事故;PSO-LSTM事故发展状态预测模型能充分学习孔底压力参数发展规律,综合相似文献   

水文井钻探施工中几种钻进方法的比较

结合施工过的水井实例，介绍了水文水井钻探施工中常用的钻探工作类型：回转钻进．冲击钻进及冲击回转钻进。其中回转钻进适合于砾石粒度小于80-100mm的地层，冲击钻进要求小于200mm的砾石总量不能超过50％．且地层均匀，而冲击回转钻进适合于含大漂石地层。在钻探施工中应根据具体工程地质条件．选用水井配套设备，并对施工中常见的钻进事故，提出了相应的解决办法。     

气举反循环钻进经常发生的事故以及处理方法

气举反循环钻进技术作为一种新的工艺方法用于水文水井钻探是一项重大技术改革。近年来已在我国许多单位以及出国承包水井工程施工中广泛推广应用１。为了进一步搞好此项工作，本文就气举循环钻进经常发生的事故以及处理方法进行了比较全面的阐述，这对于采用该方法施工的部门提高钻进效率，减少孔内事故有一定的参考价值。     

湘永地1井钻进施工及事故处理技术

介绍了页岩气基础地质调查湘永地1井的工程概况,重点阐述了该井的钻探施工工艺及事故处理技术;总结了湘永地1井处理钻井事故的典型案例,并结合实钻地层及测井数据对钻井施工工艺及实钻效果进行了剖析。湘永地1井完钻井深2224.69 m,完钻口径96 mm,全孔平均岩心采取率98.80%,采用金刚石绳索取心钻进工艺,完井各项技术指标均满足地质设计要求。湘永地1井是目前湖南页岩气调查井钻探施工最深的井,施工中遇到的井漏、烧钻、钻杆折断等孔内事故与复杂问题均得到了很好的解决,形成了一套页岩气调查井深井钻探工艺及孔内事故处理技术体系。     

松科一井（主井）取心钻进工艺

松科一井的科学目标之一,是通过厘米级样品的取样与分析,建立全球范围内可对比的、高分辩率的陆相白垩系综合地质剖面,将传统地质学百万年的时间分辨率提高到万年尺度。因此,岩心采取率指标对松科一井的地质研究具有极其重要的意义。根据主井不同地层,研发与选用硬质合金、PDC、孕镶金刚石3类12种结构形式的钻头和2种隔液保形单动双管取心钻具,采用转盘单回转与螺杆马达+转盘复合回转钻进工艺,在长井段复杂地层取心钻进163041 m,获原状砂样采集率8207%、岩心采取率9492%的技术指标。详细介绍了取心钻具结构与钻柱组合、取心作业的难点,及相应的工艺措施与技术效果。     

延迟交联凝胶研制及其在广西某铀矿堵漏应用

针对地质钻探小井眼条件下失返性漏失堵漏技术难题,开展了适用于地质钻探堵漏要求的聚合物交联凝胶研究。采用单因素优选法,优选了交联凝胶体系用各种处理剂,并以环保型植物胶GJ为成胶剂,加入交联控制剂N1及交联剂1号等组分,研制了一种延迟交联凝胶。该凝胶在广西某铀矿勘查ZK6-37-1孔堵漏成功应用,解决了2个孔段失返性漏失问题。研究结果表明,该凝胶具有交联时间可控(交联时间10～75 min)以及较高的凝胶强度（承压≥6 MPa）,在解决失返性漏失方面具有广阔的应用前景。     

涪陵页岩气田防漏堵漏技术应用研究

涪陵页岩气田开发过程中最大的问题就是井漏,据统计,有67.2%的井在钻井过程中都发生了不同程度的漏失,影响了钻井工程质量、进度及效益,特别是三开长水平段漏失油基钻井液,造成了严重的经济损失。为了降低钻井工程风险、提高钻井速度、降低钻井成本,从现场实际情况出发,对钻井漏失情况进行了统计分析,认为中浅层漏失以溶洞型漏失、缝洞型漏失为主,龙马溪、五峰组漏失以裂缝型漏失为主。重点介绍了针对涪陵页岩气田各开次特点采取的防漏堵漏技术及现场应用情况。同时随着开发区域扩大,地质情况有所改变,井漏问题更加复杂,提出了下一步防漏堵漏技术发展方向及建议。     

空气潜孔锤孔底局部反循环封堵工具研究与应用

空气潜孔锤钻进工艺钻进效率是常规钻井工艺的10~20倍,对提高矿产资源勘探开发效率,促进贵州省经济发展具有重大意义。西南（贵州）喀斯特地区是全球最大的喀斯特连片分布区,碳酸盐岩地层分布广泛,溶洞及溶隙、裂隙发育,在使用空气潜孔锤钻进工艺钻进时,容易发生漏风现象,导致返渣困难,甚至发生卡钻、埋钻事故。双壁钻杆空气潜孔锤局部反循环钻进工艺可以有效解决喀斯特地区空气潜孔锤钻进工艺使用困难的问题,但该工艺使用的封堵工具极易磨损,限制了该工艺在深井钻探中的使用。本项目主要以双壁钻杆空气潜孔锤局部反循环封堵工具为对象,通过调整封堵工具结构,增加封堵环旋转性能等手段,对封堵环进行改良和优化设计,增加封堵工具的使用寿命,实现双壁钻杆空气潜孔锤局部反循环钻进工艺在深井钻探中的应用。     

地质钻探过程状态监测App软件设计与应用

区域钻场数据监测对地质钻探过程的控制和决策具有重要意义。为解决当前大多数钻探过程状态监测系统存在的钻孔数据单一、数据互联不通以及缺乏远程便携式监测软件等问题,结合移动通信和互联网技术,开发一款基于Android的地质钻探过程状态监测App。该App整体采用模型-视图-演示器架构进行设计,具有实时监测、历史曲线趋势分析等一系列功能。在辽宁丹东3000 m科学钻探工程现场投入使用,取得了良好的状态监测效果。该App可实时获取钻进过程状态信息,并及时提醒专家进行操作调节与决策,为地质钻探施工提供很大的便利。     

岩溶漏失层气助正循环水井钻探新技术的研究

气助正循环水井钻探新技术主要适用于以岩溶地层为特征的严重漏失地层。该技术通过在双壁钻具的内外管之间泵入压缩空气,举升在钻具与孔壁之间的“环空”形成的空气泥浆。“环空”的气举加速作用阻碍了钻井循环液在地层方向的漏失,并且加速了钻屑的上返速度。该技术的优点在北京房山区岩溶漏失地层的600m水井钻探生产试验中得到了证实。试验结果表明,利用该技术可使泥浆正循环中因严重漏失造成的循环液中断得以恢复,“环空气举作用”大幅度提高了上返的泥浆流量。经对比试验证明,气助正循环工艺在岩溶漏失层的钻进速度高于气举反循环和泥浆正循环,是解决岩溶漏失层钻井液循环中断、钻头烧钻、埋钻等钻探事故的有效方法。      

基于贝叶斯网络的地下水环境系统决策管理研究

应用贝叶斯网络解决地下水环境管理中具有不确定性的多目标决策问题,通过对决策变量氮肥施用量以及灌溉模式的调控,减少水中的硝酸盐含量,达到既能有效改善水环境又不至使农民经济利益受到损害的目标。通过分析具体的地下水环境管理系统中变量间的相互关系,构建描述变量间不确定性关系的贝叶斯网络模型,其中包括表示其依赖关系的有向无环图和表示其具体概率依赖程度的条件概率表。并在多个水环境管理目标均达到最优的前提下进行概率推理,得到决策变量氮肥施用量以及灌溉模式取不同值时目标变量的概率分布情况。最终确定出能使所有目标均达到最优的合理的水环境管理决策:(1)使用喷灌,将氮肥施用量控制在0.01~0.03 kg/m2;(2)使用漫灌,将氮肥施用量控制在0.01~0.02 kg/m2。     

三角形网络和判据图法在地质灾害气象预警中的应用

本文以改进的综合判据图法为理论依据,提出了应用判据计算预警结果的权重系数和预警指数的预警方法,通过应用Delaunay三角网和边界条件限定自动剖分三角网进行地质灾害气象预警,实现了地质灾害气象预警自动计算、判别的新方法,建立了一套地质灾害气象预警自动计算软件系统,并应用于张家口市2007～2008年地质灾害气象预警,取得了一定的成果。     

空气反循环取样钻探技术应用于金矿勘查的地质效果对比研究

长期以来,由于地质方面对岩样认知的限制,空气反循环取样钻探技术（RC工艺）在我国矿产勘查中的应用并不广泛。本文根据RC工艺在云南鹤庆北衙金矿等矿区的试验情况,从找矿地质效果对比分析角度提出了一些认识。首先明确了此次RC工艺与常规岩心钻进工艺对比示范性应用试验的目的及试验内容;介绍了试验孔选取依据;从岩样收集与采样方法、岩样采取率、地层与矿层丢失情况、岩样获取地层的岩性及原生结构、推算岩层产状方面的准确性、岩心污染程度、计算矿品位的准确性等7个方面对比分析了RC工艺与常规岩心钻进工艺应用于金矿勘查的地质找矿效果;认为RC工艺具高效、低成本等施工优势,且在岩样代表性、岩心污染、矿品位等找矿效果方面优于常规岩心钻进。最后进一步指出了RC工艺目前应用于矿产勘查仍存在的一些问题,并提出相关建议。     

气举反循环钻进井壁稳定及适用性探讨

气举反循环工艺具有钻进效率高、携带岩屑能力强、防漏效果好以及钻头寿命长等优点,同时还可以提高流体矿产的产能。但是一般认为气举反循环钻进抽吸作用会产生负压,不利于井壁稳定,不宜在松散地层应用。本文通过计算气举反循环钻进环空水力参数,并从环空压力以及冲洗液流态、流速等方面探讨研究气举反循环钻进中井壁稳定及其适用性,指出通过选取合适的钻具组合以及调节冲洗液性能,可使气举反循环工艺对不同地层的适应性更广。