智能钻头选型系统研究与实现

摘要

在石油钻井中，钻头是破碎岩石的主要工具，钻头质量的优劣和钻头与岩性是否适应，对提高钻井速度和降低钻井成本起着重要作用。
　　本文旨在通过研究功能模拟方法在钻头选型中的适用性，得出合理有效的钻头选型数学模型，并设计出相应的钻头选型软件系统，从而应用到实践中去。
　　本文从系统理论出发研究钻井工程的基本统计规律，利用功能模拟原理（含神经网络方法、微分模拟方法），依据钻头选型历史数据，建立了钻头选型指标间的输入输出关联关系，并在此输入输出关联关系的基础上研究了钻头性能指标预测模型，同时利用最优化原理，在分析决策变量、目标及约束条件的基础上建立了多个钻头评价指标的优化模型，这些优化模型包括：钻速最优模型、进尺最优模型、成本最优模型和综合最优模型。最后，本文对预测指标进行优选排序，从而选出合适的钻头型号。
　　在对新疆油田某待钻井的应用实践中，将待钻井同区块、同层位并且测井曲线具有较高相似度的邻井钻头使用数据作为参考样本，用同等钻井参数作为限定条件，通过预测模型得出预测目标数据；对于综合最优，将预测出的各个单目标数据进行灰关联系数计算，从而得出综合指标；最后，通过分析各项预测指标判断出适合该待钻井各层位的钻头型号。通过现场测试，证明试验结果与实际相符，验证出了功能模拟方法在钻头选型上的适用性。

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第一章 绪论

1.1 目的意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要工作

第二章 钻头选型的功能模拟及预测模型

2.1 功能模拟原理

2.2 功能模拟方法

2.3 选型指标的动态预测

2.4 功能模拟预测模型

第三章 钻头选型模型及求解算法

3.1 钻头选型优化模型

3.2 优化模型求解算法

第四章 钻头选型软件设计

4.1 钻头选型系统总体设计

4.2 钻头选型数据库设计

4.3 选型数据输入模块设计

4.4 邻井选择模块设计

4.5 选型目标规划模块设计

4.6 选型计算及选型结果输出模块设计

第五章 试算及实例

5.1 输入钻头选型相关数据

5.2 选择匹配邻井

5.3 设置规划目标

5.4 验证选型结果

第六章 结论与展望

致谢

参考文献