基于Internet的异地实时钻井状态监测系统

在钻井工程实时多参数监测系统的基础上，研究开发了一套新的基于Internet的异地实时钻井状态监测系统。该系统可以通过Internet对钻井现场进行远程监测，异地获得现场基础数据。这样，可以充分利用异地的技术资源和专家资源解决井队技术力量弱的问题，实现远程监测，远程指导和远程管理。该系统利用当今流行的网络技术和数据管理技术，应用SAP和Java等作为开发工具，解决了数据实时传送和实时显示的关键技术问题，为钻井过程监测提供了一种新的方法。     

渤海区域基于数据驱动的钻井提速

随着钻井作业深度的增加，地层条件和井身结构变得复杂，钻井投入增加。为了提高钻井效率，降低钻井成本，在钻井过程中，从录井数据出发，结合神经网络和遗传算法，找出了适用于渤海某区域不同地层的最优机械钻速及其对应的钻井参数（钻压，转速和排量），从而保证了高效钻井作业。收集渤海地区某区块不同井的明化镇和馆陶组两个地层段8 000组数据（每层4 000组），针对每一地层单独训练机器学习模型。以其中一层为例，首先将3 900组钻井参数作为输入，对应的机械钻速作为输出训练BP神经网络；然后将剩余的100组钻井参数作为输入数据，利用得到的神经网络对此时的机械钻速进行预测；最后将4 000组钻井参数作为遗传算法中的种群个体，将预测的机械钻速作为遗传算法中的一个重要参数个体适应度值，并通过遗传算法推导最优机械钻速及其对应的钻井参数。提出的方法充分利用了油田现场的数据，得到了适用于渤海地区不同地层段的机器学习模型，提高了机械钻速，实现了钻井提速。     

钻井工程师助手系统的开发应用

本文介绍一种适用于钻并现场工程人员的软件系统—钻井工程师助手,对系统的结构、功能及特点等问题进行了简要的讨论。     

浅析钻井参数仪中模块化设计的有效方法

钻井参数仪是油气钻井工程中监测钻进过程进行科学分析和科学决策的重要工具,用好钻井参数仪是开展高难度钻井作业并实现安全、高效、优质钻井的重要保障。而如何用模块化方法进一步改进设计钻井参数仪器是则本文要研究的主要问题。本文以模块化设计原理为基础,讨论了钻井参数仪的模块划分,模块化设计准则和主要设计内容,并对参数仪中模块化设计的方法进行了有效分析。     

应用神经网络技术诊断钻井事故

针对钻井过程的复杂性、不确定性等特点,提出了基于人工神经网络钻井事故预测与诊断模型.以钻井过程工况参数构成神经网络的输入特征向量,以钻井过程正常运行模式及常见事故模式的监测数据作为训练及检验样本,根据钻井事故诊断特点,确定了神经网络的结构与参数,采用改进算法和学习规则,实现对神经网络系统的训练和模拟,建立能够准确预测事故的神经网络模型.该方案的提出可使现场工作人员及时监测钻井过程,降低事故发生率,节约钻井成本,提高效率.     

基于神经网络多参数融合的钻井过程状态监测与故障诊断

复杂系统状态监测与故障诊断是系统安全运行过程中的重要保障,分析了钻井系统事故状态下特征参数的变化,给出了用神经网络进行故障诊断的流程,在利用样本数据对网络进行训练的基础上建立了稳定的神经网络诊断模型。输入各种状态下的新样本数据,能够得到正确的系统状态识别,通过改进网络算法改进了网络性能。对生产数据的处理结果表明,基于神经网络的多参数融合算法可以很好地识别钻井过程中的不同状态,能够实现状态检测与故障诊断。     

基于神经网络和证据理论集成的钻井过程状态监测与故障诊断

钻井过程状态监测与故障诊断是钻井系统安全运行过程中的重要保障。基于信息融合原理,先建立钻井过程参数子空间和子神经网络进行初级融合,形成对钻井故障辨识框架中各故障模式的证据支持,再利用D-S证据理论将子网络输出所形成的证据进行融合,得到各故障模式的置信区间,很好地实现了钻井状态识别。试验结果表明,基于神经网络和证据理论集成的融合算法降低了神经网络的复杂性,提高了神经网络诊断过程的效率,集成融合算法可以很好地提高钻井参数融合的准确性。     

基于神经网络多参数融合的钻井过程状态监测与故障诊断

复杂系统状态监测与故障诊断是系统安全运行过程中的重要保障,分析了钻井系统事故状态下特征参数的变化,给出了用神经网络进行故障诊断的流程,在利用样本数据对网络进行训练的基础上建立了稳定的神经网络诊断模型.输入各种状态下的新样本数据,能够得到正确的系统状态识别,通过改进网络算法改进了网络性能.对生产数据的处理结果表明,基于神经网络的多参数融合算法可以很好地识别钻井过程中的不同状态,能够实现状态检测与故障诊断.     

面向对象的钻井实时计算系统

针对钻井实时计算具有实时性、确定性功能分布、系统复杂性等特点，利用传统的面向对象程序设计工具，构成了满足实时计算要求的钻井实时计算系统．该系统对外部物理过程的状态进行监视．按照一定的数学模型或经验模型进行计算或推理，并根据计算结果或推理结果作出相应的决策，以实现预定的目标．该技术已用于塔里木油田研制的钻井实时监测系统中．完成了该项目所要求的钻井参数的实时采集、实时传输、实时显示、打印、报警、钻井参数入库等功能．     

综合录井系统软件的开发

研制并开发了实时联机，实时监控和脱机处理一整套综合录井系统软件，该系统通过采集现场的模拟信号与数字信号，实时监测钻井参数和油气显示情况。     

基于煤层钻孔气体参数检测的突出预测预报装置

为解决现行的煤层钻孔气体检测装置数据最高值不容易被捕捉、钻孔气体参数比较单一、测定结果不能实时显示的问题,特研制出一种煤层钻孔气体检测装置。此装置能够准确测定煤层钻孔内的气体浓度(包括甲烷、硫化氢和一氧化碳)、气体流量、气体温度和气体压力等(包括高压和低压)参数,并且数据实时显示、连续记录、易于查询。应用实践表明:该装置能够满足煤矿现场测定煤层钻孔参数的要求,对实时预测预报煤与瓦斯突出危险性、保障煤矿安全生产具有重要意义。     

科学深钻钻进参数计算机模拟系统研究

针对科学深钻的复杂性和模糊性 ,初步建立了大陆科学深钻钻进参数计算机模拟系统。该系统以科学深钻数据库系统为基础 ,以计算机成图技术为手段 ,实现了理想钻井数据计算与成图和实际采集数据成图 ,最终实现两种图形的对比。通过对比可以发现钻井过程存在的问题并及时加以纠正 ,达到模拟监测钻井过程 ,修正钻井过程。这套系统是在 WIN32平台上开发成功的。系统分为数据管理、数据浏览、算法处理、回写数据库和图形输出等几个部分。     

钻头进尺的预测与事后分析方法

本文提出了一种按最低成本原则确定单只钻头进尺的实用方法。可用于正在钻进钻头的预测,也可用于对用过的钻头进行事后分析。本方法适用于任何类型的钻头。     

面向飞机柔性装配的航空制孔实验平台

自动钻铆技术是新一代飞机数字化柔性装配研制的关键技术之一。随着我国ARJ21和C919大飞机的研制,将钻铆技术和智能机器人控制相结合,解决低成本、柔性且满足高质量制孔要求的柔性轨道航空制孔问题的需求越来越迫切。为了使学生能够了解飞机自动钻铆与机器人机构和控制的原理及基本设计方法,设计并实现了基于柔性轨道的航空制孔实验平台。本文主要介绍了实验平台的硬件环境、软件控制框架、机器人控制的设计流程和实验测试方法。该实验平台在实验教学中取得了良好的效果,通过提出自动钻铆与机器人智能控制的实验契合点,在一定程度上提升了飞机装配中的自动制孔的教学水平,有助于培养具有良好自动制孔机器人开发能力的复合型人才。     

钻井综合信息无线数据传输系统

针对石油钻井野外作业的特殊性和信息资源管理建设的需要 ,提出了一种数据无线传输方法 .以钻井队现有短波电台通讯系统为基础 ,经过技术改造 ,构筑无线数据传输通道 .经处理过的技术数据、报表和文档等混合数据 ,经过井队和基站的无线传输 ,进入钻井公司企业网 .对无线传输方案、传输通道、网络结构、调制信号的处理及软件编程等方面作了详细介绍 .无线数据传输技术的推广应用 ,提高了钻井技术水平和现场管理水平 ,提高了钻井综合经济效益     

钻井扭矩的随钻遥测

介绍一种石油钻井中钻具扭矩〔包括悬重和钻压〕的随钻遥测方法,该方法是在方钻杆的上、下两端各增加一个短接,分别放置扭矩、悬重传感器及信号处理电路,通过调频发射和接收,显示方钻杆的扭矩及钻具的悬重和钻压。本方法的特点是能实测施加于方钻杆上的真正扭矩。     

多功能钻井液处理剂HD的实验研究

本文就HD的各种钻井液性能进行了较系统的研究。实验发现,该处理剂具有良好的降失水、悬浮、抑制、润滑、抗温、抗盐、抗钙等性能,是一种新型的聚合物替代产品,对钻井液体系的开发具有重要的参考价值。     

钻井液润滑性的合理评价

研究了钻井过程中的摩擦特点,确定了用ＬＥＭ—２动态润滑仪评价钻井液润滑特性的合理使用方法,发现通过调整仪器的内置常数ＣＮＳＴ,就可使不同载荷及转速对测量结果的影响减至最小,从而使不同载荷下测得的摩阻系数Ｃｆ具有可比性．开发了一种与该仪器ＳＨＣ软件系统配套使用的全中文数据处理软件——ＬＥＭＳＳ系统,可完成对钻井液体系及一种或多种润滑剂在不同用途下的评价试验数据处理,以三种不同的图形方便直观地输出评价结果．用该仪器评价了常用钻井液体系的摩阻系数,大多数水基钻井液的Ｃｆ在０．２～０．４,但只要Ｃｆ≤０．２,就可认为其润滑性能满足工程要求．     

应变测试法测试钻井参数的数据采集系统设计

设计了一种基于应变测试法的钻井工程参数随钻数据采集系统。采用四应变片全桥方式,可以对钻压、扭矩、侧向力、环空压力等钻井工程参数进行随钻测试。数据采集系统采用ADμC8xx系列单片机为主控制器,另外设计了相应的外围信号调理模块、数据存储模块、数据通信模块和电源模块等。实验结果说明该数据采集系统用于井下钻井工程参数的测试是可行的。