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技术·装备 技术应用 Technology & Equipment·Technology Application

通过大数据与智能技术

优化钻头性能

□ 徐昉 / 中石化江钻石油机械有限公司

节 省 时间和延长钻 高 ROP，并微调钻头设计以提高 度的油井数据，以确定影响性能

头寿命是澳大利
的关键事件（正反两方面），以
寿命。此外，钻机传感器数据集
亚昆士兰陆上煤
为创建机器学习模型提供了基础，
便在未来的油井中加以解决。这
层气非常规油田 以帮助公司人员和司钻在生产钻 种方法虽然详尽无遗，但需要时
面临的主要挑战之一，基于最佳 井阶段改进钻井参数。 间才能完成，并且有可能是分析
钻井参数的最大钻速是解决这些 鉴于煤层气作业的性质，希 工程师的主观解释。

问题的关键目标。相关的数据集 望能够解决三个主要挑战：非常 在煤层气井钻井时，典型的
是从超过 80 只钻头的使用中积 规油田的经济性——节省时间， 钻井时间为 3-5 天。由于分析数

38 累起来的。采用有监督的机器学 降低每口井的平均成本；控制振 据的两口井之间的周转时间较短，
动以避免扭转 /BHA 疲劳——计
习算法对提高机械钻速（ROP） 目标是开发一种自动化方法，使
划外时间损失；一致的性能 --
和钻头耐久性的钻井参数进行分 用从钻机收集的实时数据，并以
如何支持司钻优化钻头性能。最
类。为了实现这一目标，一是优 可视化方法将其呈现给现场 / 钻
初项目的基准是 80 米 / 小时的最
化 PDC 钻头设计及钻井水力，二 井队。
低机械钻速（ROP），因此活动
是制定司钻路线图，以确保在油
的目标是实现平均井底钻速超过
田采用最佳钻井参数。 一种让井队能收到实时数
100 米 / 小 时， 以及 每 口井 1 小
据的方法
时的钻井时间节约。
煤层气钻井的挑战
通常，钻头优化是一个迭代 首先，使用来自钻机的

A 油田是位于昆士兰州 过程，在为下一口井提出建议之 Pason 数 据： 以 10 秒 的 间 隔 获
Wandoan 西 南 45 公 里 处 的 前，利用钻头记录信息（即 ROP 取 原 始 帕 森（Pason） 数 据。 准
CSG 油田，E 油田位于东北 30 和钝钻头分级）对钻头性能进行 备每个 Pason 通道的数据，并随

公里处。在这一阶段，将在两个 假设。更详细的方法则包括使用 机化数据集以减少钻探顺序的影
油 田 钻 80 口 垂 直 井。 这 将 提 供 测井数据（即伽马射线、声波） 响。 使 用 Matplotlib-Seaborn
试验数据映射概念的机会，以提 来估计岩石强度，并覆盖基于深 可视化数据以检测任何其他错误