由于石油資源的減少,當(dāng)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(jī)械鉆速低,鉆井周期長是目前鉆井施工面臨的難點(diǎn)。目前對于鉆井工作參數(shù)優(yōu)化的研究重點(diǎn)主要集中在多目標(biāo)、多參數(shù)優(yōu)化,但各個(gè)目標(biāo)同時(shí)優(yōu)化往往存在沖突。因此本文建立鉆井性能綜合評價(jià)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(shí)綜合考慮井下振動的量化評價(jià)結(jié)果和鉆頭工作狀態(tài)的監(jiān)測結(jié)果,實(shí)現(xiàn)鉆頭破巖能效向高效破巖方向的優(yōu)化,對于提升機(jī)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(jī)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(biāo)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(yīng)面分析方法等方法,實(shí)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(yīng)用MATLAB軟件,應(yīng)用鉆頭工作參數(shù)全局檢索方法對松遼盆地兩口井進(jìn)行了數(shù)值模擬,驗(yàn)證了方法以及模型的有效性,應(yīng)用新模型以及全局檢索方法進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn),達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(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(xué)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(shí)時(shí)優(yōu)化方法發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 論文研究任務(wù)及研究思路
        1.3.1 研究任務(wù)
        1.3.2 研究思路
    1.4 主要完成的任務(wù)
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(diǎn)
    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(jià)鉆頭工作效率的目標(biāo)函數(shù)模型
    3.1 鉆井參數(shù)單目標(biāo)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(jī)械比能理論參數(shù)優(yōu)化
    3.2 鉆頭工作效率綜合評價(jià)目標(biāo)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(yīng)面分析法
        4.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)(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(shí)例分析
    5.1 徐深46H井鉆頭工作參數(shù)優(yōu)化分析
    5.2 達(dá)深24井鉆頭工作參數(shù)優(yōu)化分析
    5.3 現(xiàn)場應(yīng)用
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3443264