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基于众包的石油钻井钻具组合设计系统研究

基于众包的石油钻井钻具组合设计系统研究

作者：周侨西安石油大学

学位级别：硕士

石油钻具组合设计过程是一个众多设计者相互协作、共同完成设计任务的复杂协同并行设计过程。现有石油钻具组合设计系统局部有限、封闭被动的人员参与及数据使用方式,制约了众多社会资源以非传统组织形式自主参与钻具组合设计,未深入挖... 详细信息

石油钻具组合设计过程是一个众多设计者相互协作、共同完成设计任务的复杂协同并行设计过程。现有石油钻具组合设计系统局部有限、封闭被动的人员参与及数据使用方式,制约了众多社会资源以非传统组织形式自主参与钻具组合设计,未深入挖掘和利用众多设计人员以往钻具组合设计所积累的海量数据。本文采用网络众包理论技术,研究设计了一个基于众包的石油钻井钻具组合设计系统,使钻具组合设计能突破行业、企业内部及设计人员有限认知范围限制,在更大范围借鉴外部智慧。论文主要工作:第一,分析阐述了现有钻具组合设计系统存在的缺陷和不足。针对钻具组合设计的特点和需要,论述了现有钻具组合设计系统在支持需参考借鉴来自不同专业领域众多设计人员知识、经验和方法来协作开展设计方面,缺乏足够的协同性和开放性。第二,设计提出了一个基于众包的石油钻井钻具组合设计系统的体系结构。运用众包理论方法,面向石油钻井钻具组合设计过程,设计建立了一个基于众包的,支持处理复杂动态的、跨地区部门的钻具组合设计人员群体协作设计系统体系结构和软件平台。第三,深入研究探讨了系统的众包模式和基于众包的任务推荐、分配算法。分析探讨了钻具组合设计网络众包过程和数据分布式存储管理方法,为提高设计任务完成质量,给出了相应的基于众包的任务推荐和分配改进算法。第四,采用Java编程语言开发实现了基于众包的石油钻井钻具组合设计原型系统。系统充分利用了众包协同创新的特点,可有效解决传统石油钻井钻具组合设计系统缺乏创造性和适用性的缺陷。

关键词：石油钻井钻具组合设计众包任务分配

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协同式钻具组合辅助设计系统的研究

计算机工程与设计 2006年第7期27卷 1143-1145页

作者：方明罗进元西安石油大学计算机学院陕西西安710065

分析了网络环境下石油钻具组合设计的特点,针对目前钻具组合设计集成软件系统在处理复杂动态的、跨地区部门的钻具组合设计人员群体协作工作时,缺乏足够的协同性和临场感,运用计算机支持协同工作的最新技术,面向石油钻井中钻具组合设计... 详细信息

分析了网络环境下石油钻具组合设计的特点,针对目前钻具组合设计集成软件系统在处理复杂动态的、跨地区部门的钻具组合设计人员群体协作工作时,缺乏足够的协同性和临场感,运用计算机支持协同工作的最新技术,面向石油钻井中钻具组合设计过程,研究开发基于CSCW的协同式钻具组合辅助设计软件系统,建立由计算机网络支持的多智能体钻具组合协作设计软件应用平台环境,利用网络通信和移动计算技术来实现动态钻具组合设计信息的多方传输和并行设计。

关键词：计算机支持协同工作多智能体钻具组合设计辅助设计系统

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钻具组合智能辅助设计关键技术研究与应用

钻具组合智能辅助设计关键技术研究与应用

作者：邵波中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

钻具组合设计是钻井工程设计中的一个技术难度大,又非常重要的环节,特别是定向井与水平井的发展,更使钻具组合设计成为钻井工程关键问题之一。面对当前智能制造的发展趋势,为了提高钻具组合设计的效率和质量,需要一种智能化的设计方法... 详细信息

钻具组合设计是钻井工程设计中的一个技术难度大,又非常重要的环节,特别是定向井与水平井的发展,更使钻具组合设计成为钻井工程关键问题之一。面对当前智能制造的发展趋势,为了提高钻具组合设计的效率和质量,需要一种智能化的设计方法来实现对钻具组合设计知识的继承、共享和重用。目前由于钻井工程设计信息的异构性、分布性,造成知识难以共享和重用、知识管理困难。传统知识建模方法在复杂钻具组合设计概念及其关系上的表达能力、推理能力及灵活性不足,难以解决异构知识的共享与重用问题。本体知识表示方法具有良好的概念层次结构、逻辑推理能力和较强的知识表达能力,在解决知识表示、推理、融合、共享等方面具有明显优势。因此运用信息技术和本体在知识领域的优势,进行钻具组合的智能辅助设计研究具有重要意义。本文针对钻具组合设计过程中模糊性、随机性等问题,提出了基于本体的钻具组合设计知识模型。首先,在整理分析钻具组合设计知识特点及设计知识间关系的基础上,规范采用钻井设计领域概念和术语,明确概念间的关系,并对钻具组合设计知识进行语义描述,参照CommonKADS知识本体模型,构建了钻具组合设计领域知识本体库。其次,在采用本体描述钻具组合设计知识的同时,利用本体推理实现了对钻具组合设计本体库的本体映射,利用本体映射规则以及自定义规则,借助Jena推理机完成基于本体知识与规则的推理过程。并且利用本体与案例推理相结合的方法,实现钻具组合本体知识库与钻具组合设计案例知识库有效结合,利用语义匹配相似度以及属性相似度实现钻具组合智能设计。最后,利用本体知识库与钻头选型地层综合系数法相结合实现钻头的智能选型,并对钻具组合智能设计进行了原型实现。实验和运行表明,基于本体的钻具组合智能辅助解决方案可行,能大大提高实际工作效率。

关键词：钻具组合设计知识表示本体建模案例推理

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基于本体的钻具组合智能设计

计算机系统应用 2018年第6期27卷 47-52页

作者：邵波段友祥孙歧峰李洪强中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院青岛266580 中石化胜利油田钻井工艺研究院东营257000

为提高钻具组合设计过程中的设计知识利用率和设计效率,提出一种基于本体的钻具组合智能设计方法.该方法通过构建井眼参数、地层参数、模型知识以及钻井工程实例的本体模型,实现了对钻具组合设计知识的表示,构建钻具组合设计知识库,建... 详细信息

为提高钻具组合设计过程中的设计知识利用率和设计效率,提出一种基于本体的钻具组合智能设计方法.该方法通过构建井眼参数、地层参数、模型知识以及钻井工程实例的本体模型,实现了对钻具组合设计知识的表示,构建钻具组合设计知识库,建立了本体间的语义映射关系,完成了对钻具组合设计知识的组织、推送和嵌入.最后,结合基于案例的推理方法,实现了对钻具组合的智能设计.

关键词：钻具组合设计本体知识库案例推理

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川东北河坝区块大斜度井轨道优化设计技术

天然气工业 2011年第11期31卷 78-82,127-128页

作者：朱礼平吴玉君刁素王希勇王毅中国石化西南油气分公司工程技术研究院中国石化西南油气分公司钻井工程处

中国石油化工股份有限公司川东北河坝区块大斜度定向井,在不同工况作业(如正常、滑动钻进、起下钻等)过程中都存在着造斜段轨迹控制难度大、施工摩擦阻力大等难题。为此,从井眼轨道设计入手,在系统分析常用轨道设计方法的基础上,得出除... 详细信息

中国石油化工股份有限公司川东北河坝区块大斜度定向井,在不同工况作业(如正常、滑动钻进、起下钻等)过程中都存在着造斜段轨迹控制难度大、施工摩擦阻力大等难题。为此,从井眼轨道设计入手,在系统分析常用轨道设计方法的基础上,得出除了查图法和作图法外,一般应采用解析法进行设计的认识,设计思路:首先根据给定设计条件求出不同轨迹关键参数,然后求出轨道节点数据,最后求出轨道分点数据。结合该区块大斜度定向井的特点,对轨道设计中的关键参数、轨道剖面类型等进行优化,优化设计原则:①轨迹设计必须满足地质靶点、中靶方位以及现场施工条件(如钻机型号、定向仪器等)的要求;②井眼轨迹几何形状最优化设计首先须满足常规导向钻具组合造斜率的要求、特定套管柱和井眼轨迹的相互适应性,其次要求轨迹最短、管柱的摩擦阻力相对最小,最后要求轨迹光滑过渡和井眼曲率均匀。优化设计的步骤:先根据地质参数(如靶点垂深、水平位移等)和工艺水平(如定向工具型号、性能等),对造斜点以下井段进行钻井方式和钻具组合设计,然后才能对大斜度井井眼轨道进行优化设计。将所形成的大斜度定向井轨道优化设计技术成果应用于HB1-1D等多口大斜度井钻井设计和施工作业中,均顺利实现了地质中靶和完井作业,为该区块后续部署井的轨道设计提供了依据。

关键词：四川盆地东北部河坝区块大斜度井轨迹控制摩擦阻力扭矩轨道优化设计钻具组合设计

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基于钻柱动力学的平磨优化设计及现场试验

钻采工艺 2021年第1期44卷 28-32页

作者：刘宝振张中国石义邹明李方园王学迎倪红坚中石油西部钻探公司井下作业分公司 834000 中国石油大学石油工程学院(华东)

在原有井眼基础上,进行小井眼加深作业可以加快开发进度,降低开发成本。在小井眼加深井作业时需要先用平底磨鞋磨穿人工井底,由于井底中心研磨线速度小限制了整个平磨作业的机械钻速。为了提高井底中心处的研磨速度,建立了磨鞋—钻柱动... 详细信息

在原有井眼基础上,进行小井眼加深作业可以加快开发进度,降低开发成本。在小井眼加深井作业时需要先用平底磨鞋磨穿人工井底,由于井底中心研磨线速度小限制了整个平磨作业的机械钻速。为了提高井底中心处的研磨速度,建立了磨鞋—钻柱动力学模型,研究了磨鞋直径、钻铤直径和转速等因素对井底研磨线速度分布的影响。数值模拟结果表明,磨鞋直径对磨鞋中心在井底的运动轨迹影响最大,进而影响平磨线速度分布,适当缩小磨鞋尺寸将极大地提高井底中心处的线速度和最终的平磨机械钻速,存在一个最佳的磨鞋直径;钻铤的影响较小,但没必要使用大尺寸钻铤;地面转速大小影响平磨的均匀度,转速越大研磨越均匀,转速过小容易导致井周磨损不到,增加后期修复井眼的时间,在设备允许的前提下应尽可能提高平磨转速。最后根据数值模拟结果重新设计了平磨钻具组合,并开展了3口井的现场试验,试验结果证明改进的设计可以大幅地提高平磨机械钻速,实验确定的最佳磨鞋尺寸和数值模拟结果相近,研磨机械钻速是原设计的3倍;磨鞋尺寸较小时,研磨机械钻速也远高于原设计,但此时后期修复井眼的时间也较长。

关键词：平磨作业磨鞋尺寸钻柱动力学钻具组合设计加深井

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大庆古龙地区水平井钻井工艺技术设计

大庆古龙地区水平井钻井工艺技术设计

作者：吕晟三东北石油大学

学位级别：硕士

本文针对大庆采油九厂古龙地区油藏埋藏较浅、油层较薄、地处耕地面积较多,采用直斜井钻井技术开发效率低等特点,开展了古龙地区水平开发井钻井工艺技术的研究,主要目的是针对古龙地区特点形成一套成熟的水平井钻井技术。研究主要内容... 详细信息

本文针对大庆采油九厂古龙地区油藏埋藏较浅、油层较薄、地处耕地面积较多,采用直斜井钻井技术开发效率低等特点,开展了古龙地区水平开发井钻井工艺技术的研究,主要目的是针对古龙地区特点形成一套成熟的水平井钻井技术。研究主要内容包含了根据古龙地区地质特点设计井深结构、钻具组合的设计、井眼轨道设计、优选井下导向工具、轨迹预测技术。最终通过室内研究及现场试验,设计钻具组合、井下导向工具及无线随钻测量仪器,优选了螺杆钻具,通过轨迹预测技术准确地判断目的层,保证精确中靶,形成了一套适合于大庆古龙地区葡萄花油层的钻井工艺技术,提高机械钻速的同时,提高了水平段地层中的钻遇率。同时也发现后期水平段的长短影响整口井的机械钻速,传统井下造斜工具很难达到最先进的旋转导向钻井工具达到的水平进尺。随着古龙地区油田开发工作的不断深入,古龙-平1、古龙-平2及古龙-平3等井的成功钻进,古龙地区水平井钻井工艺技术将得到普遍推广应用,为老区井网合理布局、油田提高采收率的提高提供保障,同时也对采油九厂油田稳产、增产做出重大贡献,为大庆油田的可持续发展提供了强有力的技术支撑。

关键词：九厂古龙井身结构钻具组合设计轨道设计轨迹预测

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适合开发大庆油田扶余油层的分支水平井设计

西部探矿工程 2005年第7期17卷 64-65页

作者：于江杨海波张显军王永吉祁兆清大庆石油管理局钻井工程技术研究院黑龙江大庆163413

介绍了大庆第一口分支水平井肇42-支26井工程设计的情况,给出了分支井设计的一般性原则和大庆油田具体情况相结合后的设计结果,主要包括分支类型选择、井眼轨迹设计、侧钻方式选择、钻具组合设计、钻井液设计、完井方式设计,最后给出了... 详细信息

介绍了大庆第一口分支水平井肇42-支26井工程设计的情况,给出了分支井设计的一般性原则和大庆油田具体情况相结合后的设计结果,主要包括分支类型选择、井眼轨迹设计、侧钻方式选择、钻具组合设计、钻井液设计、完井方式设计,最后给出了设计的几点体会。

关键词：大庆油田扶余油层分支水平井分支类型井眼轨迹侧钻方式钻具组合设计钻井液完井方式地质设计水平井