5.智能钻完井技术研究进展与前景展望v2.pptx

智能钻完井技术研究进展与前景展望 宋先知，李根生等 中国石油大学（北京） 2020.09.09 汇 报 提 纲 一、技术方案探讨 二、主要研究进展 三、前景与展望 智能钻完井是一项高效安全优质钻完井的变革性技术 基于大数据、云计算、人工智能、机械工程和控制工程 地质情况和油藏位置智能识别，智能导向，高质量钻遇 参数自动寻优，风险闭环调控，方案智能决策，安全经济高效 下代油气革命技术，全球油企投资(300亿美元)抢占先机 一、技术方案探讨 技术前沿 一、技术方案探讨 发展阶段 智能导向 地层识别 风险管控 压力控制 高效破岩 参数优化 数据获取 智能装置 智能钻杆 智能平台 高效传输 分析决策 闭环调控 智能完井 完井工艺 智能钻机 智能压裂 方案优化 地面-井下-协同优化 一、技术方案探讨 智能应用场景 钻井方案智能设计 钻具智能选型 地层属性预测 钻前优化 钻速智能预测 智能分析-执行结构 分析井下数据、接收地面指令、发布钻进指令。 智能工具 智能钻头 自主调整切削结构、破岩参数 机械钻速 钻井效率 钻井成本 非生产时间 优化目标 地面参数智能优化 [智能钻头+智能提速工具+地面工艺] + 地面-井下闭环调控 一、技术方案探讨 智能场景：高效破岩 机械钻速 钻前预测 钻进过程实时优化 岩石属性预测 钻具智能选型 钻具磨损预测 钻速智能预测 分类算法 回归算法 聚类算法 支持向量机 逻辑回归 决策森林 BP神经网络 梯度提升决策树 极限学习机 K-means算法 模糊聚类 地层属性识别 异常工况识别 钻速实时优化 参数协同优化 回归算法 异常检测 贝叶斯线性回归 提升决策树回归 长短期记忆神经网络 一分类支持向量机 基于PCA的异常检测 一、技术方案探讨 智能场景：高效破岩 地面参数实时调整 井眼轨迹实时优化 井下信息实时更新 井下决策系统 导向执行机构 命中靶点 基于井下数据实时更新，采用序列算法和数据同化技术，快速计算优化轨迹。 探测地层环境，分析数据，发布导向指令 自主调节导向结构 轨道智能设计+实时优化；井眼轨迹智能调控 一、技术方案探讨 智能场景：智能导向 三维模型重构 导向工具优选 井眼轨迹设计 钻具受力预测 分类算法 回归算法 地层参数 钻前预测 地层智能识别 待钻地层刻画 钻具受力分析 井眼轨迹优化 决策森林 贝叶斯点机 提升决策树 BP神经网络 支持向量机 排序回归 泊松回归 神经网络回归 导向过程 实时优化 分类算法 回归算法 随机森林 决策树 支持向量机 线性回归 SOM神经网络 一、技术方案探讨 智能场景：智能导向 邻井资料 测井资料 地震资料 地层信息预测 钻井方案设计 钻井参数优化 钻井液优选 井身结构设计 风险钻前预测 地面监测 井下实测 超前探测 风险早期预警 风险识别 案例推理 风险智能调控 钻井方案调整 应对措施制定 参数实时调控 钻井调整方案 一、技术方案探讨 智能场景：风险管控（延时发现、滞后处理，准确性时效性不足） 地层属性预测 钻井方案优化 井筒压力预测 钻井风险预测 回归算法 分类算法 钻井风险 钻前预测 井筒压力控制 钻井风险预警 钻井风险识别 钻井风险管控 蚁群神经网络 支持向量机 神经网络回归 决策森林 贝叶斯点机 提升决策树 钻井风险 识别管控 回归算法 分类算法 异常检测 支持向量机 线性回归 随机森林 决策树 SOM神经网络 一、技术方案探讨 智能场景：风险管控 智能设计-诊断-装置-调控-材料-评价 一、技术方案探讨 智能场景：智能压裂（多簇/分段改造有效性参差不齐，诊断缺乏） 破裂压力预测 压裂位置优选 压裂工具优选 裂缝形态预测 压裂效果预测 回归算法 分类算法 压裂准备和 效果预测 起裂信号识别 压裂异常诊断 压裂参数优化 裂缝形态评估 压裂效果评估 蚁群神经网络 支持向量机 神经网络回归 决策森林 贝叶斯点机 提升决策树 压裂过程 诊断优化 回归算法 分类算法 异常检测 支持向量机 线性回归 随机森林 决策树 SOM神经网络 一、技术方案探讨 智能场景：智能压裂 中央控制系统 井下传感器 封隔单元 流量控制阀 数据采集系统 将现代测控、机电一体化、网络多媒体等与完井工程融合； 可用于多储集层、多分支井的实时动态的井下多参数测试、多功能操作与协同决策。 完井方案优选 完井参数优化 完井效果评估 储层参数预测 产能预测优化 回归算法 贝叶斯回归 分类算法 岭回归 循环神经网络 BP神经网络 支持向量机 一、技术方案探讨 智能场景：智能完井 技术现状：已有部分智能模块，但平台功能单一，缺乏统一标准和系统性，难以地质工程一体化、多目标协同控制决策 智能平台：钻完井实时可视，全过程全工况，智能监控决策 智能决策系统 钻井咨询系统的工作界面 一、技术方案探讨 智能场景：