岩石可钻性分级方法研究及展望
Research and Prospect of Rock Drillability Classification Method
DOI: 10.12677/JOGT.2023.452013, PDF,  被引量    科研立项经费支持
作者: 刘 鑫, 王馨玥, 王丹丹, 何京龙, 荆为琰, 李 猛*:重庆科技学院石油与天然气工程学院,重庆
关键词: 石油钻探岩石可钻性数理分析机器学习ChatGPTOil Drilling Rock Drillability Mathematical Analysis Machine Learning ChatGPT
摘要: 地层可钻性是钻头选型及钻头结构设计的重要依据,在钻井工程中准确评价可钻性级值能提高钻速、降低钻井成本,快速可靠地进行可钻性分级显得尤为重要。本文将可钻性分级方法的发展应用过程划分为三个阶段进行综述,阐述了各阶段可钻性分级方法的基本原理、具体的试验或建模过程,并对各种分级方法的特点做出评价。结果表明:传统方法测定可钻性级值精度最高,但不连续;数理分析方法计算简便快捷,但精度不高;机器学习预测方法可预测连续的地层可钻性级值,精度较传统实验测定法有所降低。本文还提出了一种在现行方法的基础之上利用新一代人工智能ChatGPT进行可钻性预测的展望,以期相关学者进行参考。
Abstract: Formation drillability is an important basis for bit selection and structure design. In drilling engineering, accurate evaluation of drillability level can improve drilling rate and reduce drilling cost, so it is particularly important to conduct drillability classification quickly and reliably. This paper summarizes the development and application process of drillability classification method into three stages, describes the basic principle of drillability classification method at each stage, the specific test or modeling process, and evaluates the characteristics of each classification method. The results show that the traditional method has the highest accuracy, but it is not continuous. Mathematical analysis method is simple and fast, but the accuracy is not high. The machine learning prediction method can predict continuous formation drillability level values with lower accuracy than the traditional experimental measurement method. Based on the existing methods, a new generation of artificial intelligence ChatGPT is proposed for drillability prediction, which is expected to be referred to by relevant scholars.
文章引用:刘鑫, 王馨玥, 王丹丹, 何京龙, 荆为琰, 李猛. 岩石可钻性分级方法研究及展望[J]. 石油天然气学报, 2023, 45(2): 101-108. https://doi.org/10.12677/JOGT.2023.452013

参考文献

[1] 尹宏锦. 石油钻井中地层可钻性的统计分级法[J]. 华东石油学院学报, 1980(2): 24-35.
[2] 杨文. 岩石可钻性预测及钻头选型方法研究[D]: [硕士学位论文]. 成都: 西南石油大学, 2017.
[3] 邓理, 李黔, 高自力. 岩石可钻性评价方法研究新进展[J]. 钻采工艺, 2007(6): 27-29+142.
[4] 孙祖捷. 岩石可钻性预测研究[J]. 黑龙江科技信息, 2014(25): 64-65.
[5] 励美恒, 孔健. 金刚石钻进微钻法岩石可钻性分级的探讨[J]. 地球科学, 1985(3): 21-28.
[6] 邹德永, 程远方, 刘洪祺. 岩屑声波法评价岩石可钻性的试验研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2004, 23(14): 2439-2443.
[7] 鲍挺, 郑明明, 张思渊. 岩石可钻性研究方法与发展前景[J]. 安徽建筑, 2010, 17(4): 73-74. [Google Scholar] [CrossRef
[8] 李邦达. 最优钻井方程及其应用[J]. 大庆石油学院学报, 1982(4): 30-45.
[9] Young, F.S. (1969) Computarized Drilling Control. Transactions of the AIME, 246, 483.
[10] 梁启明, 邹德永, 张华卫, 李学清. 利用测井资料综合预测岩石可钻性的试验研究[J]. 石油钻探技术, 2006, 34(1): 17-19.
[11] 孔祥伟, 陈昊, 叶佳杰, 李亚东, 甘一风. 基于PCA预测岩石可钻性级值的钻头优选[J]. 新疆石油天然气, 2022, 18(3): 6-11.
[12] 韩丽丽. 基于粒子群优化相关向量机的岩层可钻性预测[J]. 探矿工程(岩土钻掘工程), 2016, 43(3): 23-26.
[13] 杜宇, 潘遥. 基于GA-BP神经网络岩石可钻性预测模型[J]. 科学技术创新, 2020(25): 57-59.
[14] 唐艳, 付存君, 魏建新. 基于自适应学习速率的改进BP神经网络[J]. 计算机光盘软件与应用, 2012(4): 48-49.
[15] 夏宏泉, 刘之的, 陈平, 石晓兵, 霍进杰. 基于BP神经网络的岩石可钻性测井计算研究[J]. 测井技术, 2004, 28(2): 148-150+157-179. [Google Scholar] [CrossRef
[16] 陈继光, 祝令德, 孙立堂. 基于自适应神经模糊推理的形变数据仿真计算[J]. 计算机工程与应用, 2006, 42(16): 219-221.
[17] 曹庆年, 雷娟, 程国建. 基于ANFIS的混合软计算方法在岩石可钻性中的应用[J]. 石油矿场机械, 2007, 36(5): 1-4.
[18] 王树义, 张庆薇. ChatGPT给科研工作者带来的机遇与挑战[J]. 图书馆论坛, 2023, 43(3): 109-118.
[19] 王建磊, 曹卉萌. ChatGPT的传播特质、逻辑、范式[J]. 深圳大学学报(人文社会科学版), 2023, 40(2): 144-152.
[20] 钱力, 刘熠, 张智雄, 李雪思, 谢靖, 许钦亚, 黎洋, 管铮懿, 李西雨, 文森. ChatGPT的技术基础分析[J]. 数据分析与知识发现, 2023, 7(3): 6-15.