优化钻井与培训用的动态模拟器.pdf

优 化 钻 井 与 培 训 用 的 动 态 模 拟 器 V ． S． D u b i n s k y等 D ． R． Ba e c k e r 一 认 ． ，＼ ／ 多 引 言 钻 头的动态 特性 是影 响钻井 效率 的关键 因素 。它影 响机械 钻速 、井 眼状 况 和钻 头振 动频 率。因而 ，进一 步 了解钻 头的 动态 特性 有助于上述几 方面 的优选 。于是 人机 交互式 的模拟 器便应运 而生 。此 系统 模拟 了各种 钻 井工况 下的钻 头动态 特性 ，包 括多 种 井下和 地面因素 ．如大钩 载荷 、转 速 、泥 浆性 能 和 流速 、底 部 钻 具 组 合 B HA 、钻 头 设 计 、 井眼尺寸 参数 、地层 特 性。同 时 ，此 系统 能 正确模拟 主要的钻 井动 态失 效 ，如跳钻 、横 向振 动 、B HA／ 头 的 涡 动 、扭 转 震 动 、卡 钻一滑脱和扭转振动 。 该 系统 的建立 以现场实验结果 以及钻柱 、 B HA、钻头在某 一钻井 条件下 的动 态特性 和 实践知识为基础。其 内模型以所谓 “ 系统识 别 ”方法 为基本 工具 。建 立此模 型所 需 的井 眼动态和静 态测量 参 数来 自于 MWD井下 动 力学样 品工具 现场试验所 采集 的高样本率 记 录 。 此模 型有一定 的 “ 自学 习” 能力 ，它 的 “ 聪明才智”依赖 于建立和训练模型所用的大 量数据。在能让 司钻对意 想不 到 的井下 动态 条件变化 作 出积 极 反应 的 闭 环 钻井 系 统 中 ， 此模拟 器 为 其关 键 部 分。 使 用在 线 模 拟器 ， 司钻能预料各 种 可能情 形 对 已知 的或 可预 料 的钻井工况作事先假想 。这 有助于事先优 丁E z 徐 开 放译 周开吉校 选钻井参数 ，所 以，在减小 井下 动态 失 效程 度时可优选 钻速 。此 外 ，此 模拟 器也 用 作随 钻测量 MWD操 作 人员 和 钻 工 的培 训 工 具 近几十年来 人们 建立 了许多 种 数学模 型 来模拟和 预测 钻柱 动态 。在 描述 B HA复杂 的 三维运动 时采 用 了解 析和数 值 计算方 法。在 有些情况 下 ，模 型描述 钻柱 动态是 十分 精确 的 ，而在多 数情 况下 由数学模 型得 来 的结果 与现场数据 不符 。建 立钻井动 力学 的解 析或 数值 计算 模型普遍 存在 的问题如下 1 详细 描述 钻井 现象 希望模 型所 具 有 的综合性 和一 般性经 常受 实际模型 的复杂性 计算时 间 、模 型稳定性 所限制 。 2 许 多影 响建模 的参 数 不知道 ，或研 究不充分。 3 地 面和井底 边界条件描述不精确 。 4 假 定 了许多 因素 ，忽 略 了一 些必 须 考虑的关键参数 这导致 了模 型精确性 下降 ， 有时甚至不合适 。 近几年 ，出现 了一些 考 虑基 于计 算机 的 钻井 模拟 器 研究 的有趣 方法 ，其 中一些 用 于 精确 模拟 某些 井 的钻 井过程 ，以便利 用有关 信息和预测 能力进 行钻井 优 选。另一些 则 侧 重于教学方 面 ，模 型也 因此 而 有意 简化 ，其 主要 目的是给培训 人员 一种感性认识 。 本文提供 的钻井 模拟器也 没 有 考虑太 多 方面 ，主要着 眼于钻 井 动力 学。它 的发展 得 益于近来先 进 的井下 工具 的发展 进步 。这些 新 的井 下 工具能准确 记录 近钻头 处钻柱 的振 维普资讯 7 动 ，从起 出的钻 头和 地面 工具就 可 获得 原始 资料进行详细 研究 。在 钻 井过程 中有 限的一 些处理数据 以压缩 的形 式随 MWD 的参 数一 同传送至地 面 ，这些 有 效资料 有 助于改 进现 有的数学模 型 ，也给 出与模 拟有关 的一 些 问 题 的新 解 。 在模型研 究 中，一种 准统计 方法代 替 了 传统解析 和数值 计算 方法 。这种 方法是 基 于 长期 的现 场知识 积 累 ，利用 现场 知识来 改 进 模型 ，以及实 现钻 井 过程 中模型 的 自学 习 和 自调 整能 力 。为实 现这 种 方法 ，用 I v l WD 工 具和钻 井平 台显示器 向司钻反馈井 下钻柱 的 动态特性 时需 采 用闭环 系统 钻井 方式 。这样 的系统 ，也可称 为反 馈控 制 系统 。要进行 正 确识别 ，需要记 录 和分析 系统 对各 种操作 参 数值的变化所作 的响应 。 随着观念的 更新 ，很 自然 的，在 闭环 系 统 中，能使关键 控制 参数保 持在最 优范 围 的 自动系统代 替 了人 。当然 ，这 在 目前还难 于 实现。 因为完 全 由计 算 机代 替人 ，需要 对 各 种钻井工况 进行 系统 化 和公式 化，这 在 目前 仍未做到 。但 是 ，因为计 算 机能充 分模 拟 和 预先演 示钻 井过程 的各 种“ 如果怎样 ” 以便 优选钻井参 数 ，所以 ，它仍是 司钻 好 的在 线 顾 问 。 上述各种 考 虑 ，确定 了钻井动 态模 拟 器 的内部结构 和在 闭环 钻井系统 中的安放位置 ， 图 1是作 了修 正的 闭环 系统 图。闭环 系统 中 先进 的 MWD 钻井 动态工 具 能给 司钻 提供 处 理某些钻 井 失效 的一 般 性建议 如 增加 转 速 ，减 小钻压 ” 。若 投 有模 拟 器 ，司 钻 只好 凭 自已经 验先 假想 某一 值 ，当作 正确 调节 所 需值 ，至于 所选 值是 否 为所需 的正 确 值 ，则 需 要等 几分 钟 ，直到下 一组 MWD数 值送 至 地 面。这样 ，他 需 重复 上述 步骤 才能 选到 所 需 的最优控 制参数 值 。若 有模拟 器 ，它 能给 司钻一个很 数 值化 的建 议 ，即 一般性 建议 变 得很 具 体 如 转 速 增 至 3 0 r p m，钻 压 降 至 4 k l b 。如 果 这 建 议 已足 够 懈 决 所 遇 到 的问 题 ，司钻便不需 多 次重 复试值来 得到 最 优化 钻井方式 。上述考 虑在 闭环 系统 中在线 钻井 动态模拟器 安 放位置 和作 用 的构 想 ，是 确 定 模拟器 的结 构和它 内部数字方式 的关键所在 。 司 MWD 钻井动 态工具 圈 J 带 有钻 井动 态模 拟器 的闭 环钻 井显 示 图 为了正 确 利 用在 不 同地 区、不 同工 况 、 多 口井所 收集到 的资料 和数 据 ，需 建立 一个 多变量 的钻井 动态数 据库 。司钻处 理钻 井失 效时所选 用 的控制参数 值也 系统 的储 存在 同 一 库 中 实际上 ，在钻某 一 井时所 遇到 的各 种事 故 ，从统计 规律 上看 ，可能 与 已发生 相 似的事故有联 系 。如这样联 系 存在 ，则处 理 当前钻 井 中所遇到 的钻井 动态 可用相似 的方 法 进 行 。 此模拟器的 另一 重要用 途是培 训 钻工 和 I v l WD操作 人 员。既 然它有 能模 拟 实 时诊 断 显示 和司钻控 制 的人机 交互式 特性 ，那么 它 就能让 培训 人员学 会怎样正 确 调节钻井参 数 以 避 免 严 重 的钻 井 事 故 。 专用软 件 包 L a b vi 被 选 作 改进 本 模拟器 的软 件 平 台。L a b Vi e w 的 运行 环境 ， 连 同有效 的设备 能力 ，很 容易 改进 成进行 各 种可视控制和数据显示的用户友好界 面。 MB，磁盘空问不 小于 1 0 MB。 系统识别方法一 理论背景 系统识 别 S I 是 十分有 效 的工 具 ，它 通 过对对 象外部 特性观 察建立 起系统 的动 态 模型 。许多现有 的系统 可用 “ 黑箱 ”来 描述 ， “ 黑箱”有许多输入输 出参数 以及反应输入输 维普资讯 8 国外钻井技术 第 1 4卷1 9 9 9年第 3期 出信息关 系的反馈 。考 虑动态 特性 的钻井 系 统是 典 型例 子 ，它 有 明 确 的输 入 控 制 参 数 如大钩载荷 、泥浆流速 、转速等和系统对 输人参数 描述 的运动 如轴 向振 动 、扭 转振 动 、横 向 B HA 振动 作 出响应 的输 出参数 钻 速可认 为是 普通化 了的受上述 参数 影响 的 输 出参数 ，同时 ，钻速 也是 反馈 到系 统 的主 要参数 ，因 为 它决 定 了大 钩载 荷 的 改变 率 ， 而大钩载荷 的改 变率又反 过来影 响钻压 和系 统 的所有 动态 特性 。 第 二组 泥浆特 性 牯 度、 密度 、 等 第 三 组 钻井设 备参 数 B H 井下 马达 、 钻 头等 j ． 性 i I i - 井 身 结 构 j l l 岩 性 岩 石 特 性 l l 二二二二二 二二二二二 二 许多时候 ，输 出参数 除 了受检 测 到 的输 人参数影响外 ，还受其它信息影 响 。 例如钻井 过程 中 的泥浆 循环 噪 音 、局部 钻柱共振 、或 其它 难 以明确定 义 或检测 到 的 井眼和钻柱 因 素。这些 干扰信 号在 物理 学 中 称 为噪 音分 量。 本文多参数输入一输 出系统如图 2所示 。 其中，u是表示输入控制参数的一数组，或 一 矢量 Y是输 出参 数组 ；E是 复合 噪 音信 号 复 合噪音E t 泥浆循 环噪音 - 局部钻 柱振动 J 兰 兰 4 A R MA X 模型 ’ 4 口 q u t -- - - C q e t f 图 2多参 数辅 人一 输 出钻井 动态 系统 所有上 述信号 都 和时 间 t 有直 接或 间接 关系 ，因此 ，它们是 时 刻 t的 函数 u t ．v t ，e t 。需要 说 明 的是 ，在具 体 处 理 这 些检 测参数量 ，都是 按时 间间隔 T将 时域离 散 为所 对应 的样本值或记 录值 。 建模的主要 目的是描述 l l t ．Y t ，e t 三 者 相互关 系。通 常 ，三 者的基 本 关 系 可由 “ 变位 因子多项 式 ”线性微 分方 程描述 如 下 A q f B g “ f 一 输 出参数Y t R ] P 系统 所有 动态响 应 1钻 井失效 钻头跳 动 l - 扭 转振 动 1 - 卡钻与{ 骨脱黄 向震 动 l 钻 头／ B H A 转 其 它 t 时刻 的输 出参数是此 时刻前输出和输 人参数的线性 组 合。这 意味 着 t时刻 的输 出 参数依 赖于此 前 的输人参 数 ，这种 时间关 系 用滞后时间 n k表示 。这 就是 为什 么上述方程 所描 述的响应称 为动态 响应 ，模型称 为系 统 动态模型的原因。 识别的 目的是 确定 微分方 程 中某 些特 殊 值 ，如多项式系统 A g ，B g ，应考 虑 的滞 后参 数个数 ，主 要滞后 反应 如 “ f 维普资讯 9 变化 影响到 v t 所需时 间 C q 代 表 噪音 特性 ，称为 噪音模 型。 它描述 了输 出参 数是 怎 样受 到噪音 源 P t 干扰 的 。 对于输 出参 数 NY 和输人 参 数 N U 的多 参数输 入一 输 出的 AR M, G X结构 ，上 述微 分 方程仍 有效 。唯 一 变 化是 系 统 A q 改 成 NYNY 矩 阵。系数 B q 改成 NYNU 矩 阵 。 用 S I 方 法描 述此 系统 有几 种可能 方法 ， 方程 1 所 描 述 的 模 型 为 A KMAX 模 型 ． 它 稍 加 修 改 后 产 生 了 AR x 模 型 ，B o x J e n Ki n s 模型 ．Ou t p t a t E r r o r 模型 。 模 型发展 的实际步骤 “ MATL A B系统 识 别工具 箱 ”专 用 软件 包和 “ 信 号处理工 具 箱”用来 建立 和评 价 以 观察到 的输 人一 输 出参数为 基 础的钻 柱 动态 系统模 型 。模拟 器最初 用的 数 据库是 很 有限 的现场 资料 虽 然有效 资 料少 限制 了建 立 很 全 面的模 型 ，但 评价 这个模 拟典 型钻 井失 效 的适 用范 围有 限的模 型的关键参 数却 很容 易。 建 立这个专 门模型结构 经过 了下述步 骤 1 用一 种研制 MWD 井下 动 态样 品进 行钻井过程控制 的现场 实验 。 2 在实 验 中，记 录和 收集 了井 下 和地 面振 动的主要参数 、地 面控制参 数。- 3 研究 和测定 了收集 到的 资料 ，去掉 峰值和无效数据 。 4 选择能 反应普 遍性 的 井下钻 井失 效 如钻头 振 动 、向前 向后 扭 转 、卡 钻 与 滑 脱 等 的有代 表性 的资料用作 系统识别 日的 。 5 比较模 拟 结 果 和 相 应 的 现 场 资料 ， 以判 断模 型 的正 确性。研究 了几 种模 型 结构 以便 更好的和实际资料相符 。 模 型结构描述 我们试 图建 立 一种 多变量 的 系统 如 多 输入输 出信 号系统 。但 是 ，在许 多情 况下 ， 由于几 个输 出参数 诊断 呈现 的相关 关 系 ， 所以 ，S I 方法建模 变得很 困难 ，要建 立 一个 正确模型 ，需要考虑更多参数。 该研究的主要 目的是建立一种模型结构 ， 通过诊 断参数 的设置 以通用 化形式 模拟钻 柱 动态特性 。即不 打算模 拟 时间域 内的真实 传 感器数 ，而是获 得从原 始资料计 算 出的诊 断 参数值 。当多 参数输 入一输 出模 型 能 由多 参 数输 入信号 输 出模 型代 替时 ，这 方 法使模 型 结构大大简 化。作这一 改进 的构思 按 如下 假 设和步骤 1 从有效 的现 场资 料组 中选 出一 部分 能说 明各种钻井失效的有代表性 的资 料。“ 有 代表性”指 的是对 于选 择的 这部 分资 料 ，只 有一种失效是主要 的，而其它参数值是 “ 好 ” 的 显示灯为绿／ 黄 。 2 每 一种失效都 由输入 ／ 输 出参数的线 性组合来描 述 ；同时采 用 了一 些 已经定 义过 的、能 正确反 映不 同参 数之 问的关 系 的函数 关 系式 定义过的 、能正确反 映 不 同参 数之 间的 关系的函数关 系式 。 3 模拟 器的第 一版 本选 用一 阶表 达式 来保 证快速 计算 和模型稳 定 以协 调模拟 精确 度 。 4 由定 义在指 重表 悬重 不 变 ，时 间为 定值 时的井下平均钻压改变率对应 的 R0P为 该系统的主要反馈信息 5描 述 该 模 型 结 构 方 程 的 系 数 用 “ MA TL A B系统工 具 箱”根 据 有代 表 性 的现 场资 料分析而求 出。 该模拟器 结构 的方块 图 见 图 3 。影 响 钻 柱动态特性的输人参数可分成如下几组 第一组 包括 起 主要 作 用的 地 面控制 参 数 ，如大 钩 载荷 、地 面 R P M 和 注入 泥浆 速 率 。当要求采 取紧急 措施 改变钻 井 方式 来处 理井下动 态失效时 ，司钻 可快速修 正这 些参 数 值 。 第二 组 包 括 影 响钻 柱 动 力 学 的 参 数 ， 但修正这些 参数 ，司钻需 要更 多 的时 间。如 钻井液性 能 密度 、粘 度 、屈 服 值 等 的调 维普资讯 l 0 国外钻井技术 第 1 4 卷1 9 9 9 卑 3期 整。这 些性 能对 钻柱 与井 眼、井 眼清净 等 的等 又反过来影响钻柱运动 。 相互作 用有 很大 的影响 而 井 眼 、井 眼清 净 图 3 组 合失 效 窗 口扭 围一 弯 曲一 攒向 振动 第 三组 本模型也把下面参数作为输入参 数 础的。 1 钻柱组 合 的几 何 尺寸 ，如外 径 、内 这一考虑 使模 型更 主观 的 同时 ，也 使模 径 、钻柱长 、B HA 型更 侧重于整 个系统特性的某些 方面。 2 钻 头的技术性能 。 许多 时候 ，描述参 数 间关 系或近 似 关 系 3 井下马达技 术性能。 的公式可 由理论 推导 出来 ，也 可 由经验 分 析 4 钻柱组合的其它关键 参数 。 统计 出来 。如果这种 描述 能 提供 可接受 的模 第 四组 输入 参数和 井 眼尺 寸 、地层 特 性拟精 确度 ，本模 型就采 用 了它 。例 如 钻 柱 直接相关 ，即井身结 构 、地层 岩性 、岩 石 力的擦 系数 为泥浆 性能 、流速与 被钻 岩石 特性 学特性 的函数。 “ 特殊 函数与 近似 ”组 包括定义钻柱 运 “ 常数与标 度 因子”参数组包括时 间常 数 动某些面或 所选参 数。这一组 包括 了一些 众和本模型 各种 内部计算 所需 的参 数 输 出参 所周知 的钻井动态现象 ，这些 现象可在 用 更数指 的是 钻井效 率参 数 、失 效 如跳 钻 、扭 肯定 的表 达 式 描述 ，例 如 钻柱 轴 向振 动 、 卡、扭转 振 动 、卡 钻 与 滑脱 、向前 后 涡 动 、 扭转 、横 向共 振 ，可 由固定 的 、可 计算 的 或弯曲等 和 R OP 。R OP是复合 输出参数 ，它 由中间频率 和相 应 口一因子所 选 的共振来 近是所有输入 输 出参数 的 函数 ，这是模 型 主要 似模拟 。这 时 ，S I 在各 自模型 中的作 用局 限的内部反馈 。 于计算 给定 钻 井条 件下共 振 的特征参 数。 描 为了保证 模拟器 内部 结 构 的稳 定 性 ，模 述 最复 杂动态失效之 一的 HB A涡动也采用 了型所选参 数都 以某种格式 标 准化 ，其值 域 范 相 似的方法 。本模 型 中描述 B HA涡动用 了有围基于受 制于一 般技术 方 面的考 虑 。运 行该 内部粘滞性 的多变量函数。这种表示方法是模型所需的初始条件 ，如井深、控制参数和 现有 涡动理论 和所积 累的 涡动实际姗识 为基其它 输入参 数等在运行 前都 要 由用 户详 细输 维普资讯 人 。 本模 拟 器 的缺 省 时 间 方 式 是“ 实 时 方 式 ” ，此方式 中，所有被模拟的事件和实 际时 问钟 同步 。替换 方式是“ 时间加速方式 ” ，此 方式 中，模拟器 的 内部 时 间钟 以 比实 时模 拟 快一定倍数 的方式 运转 。它允 许用 户选 择快 的倍 数 ，其相 应参 数也 及时 的相 应加 速 ，所 以，在相 同的控制 条件 下 ，此 方式 给 出的结 果和“ 实 时方式 ”给 出的结果 是相 同的。 用 户界 面描 述 开发该模 拟器用 户 界面 的主要 目标 是使 其简单 、直观 。为 达到 这 目的 ，所有 的操作 屏幕都 设计 成一种 电子设备 的前 台控制板 形 式 ，带有按钮 、数字 和模 拟指 示器 。所有 人 机对话 以及大多数输人都可通过 鼠标或键盘 。 操作模拟器的大多数操作窗 口结构 十分通用 ， 常见窗 口组成如下 1 控 制 板 ， 输 人 主 要 控 制 参 数 RP M、wOB、泥浆流速 、密度 、粘 度 ，根 据模 型中生成 的 建议 ．通过 控制 板上 功能键 麓 F 。 一 来进行屏幕操作 。 2 以图形 化 方式直观 地 显示 正在发 生 的钻井 失效 。 3 绿一黄一红模 拟 和 数字 指 示器 ，显 示 关键井 下参数据 的平均 值和诊 断的 失效严 重程度 。 4 所选参数 时域 图。 5 指令 板 ，对 如何解 决观 察 到的 失效 给操作者操作指令或特定建议 。 为使输人油 层特 性和钻 柱 结构 数据 的过 程 简单化 、可视化 ，开发 了一个 图片编辑器 。 这使用户 能很快 地指定 待钻 井 的岩性 ，选 择 合 适钻 头及其相 应的 B HA结 构。 有一个 叫 “ 常数 与初始 参数 ” 的设 置 屏 幕 ，所有 内部计 算要求 的数 字信 息和所 选 参 数的初始值都 由此输 人 ，时 间加秒 数也 由此 输人 。 显示 所选 参 数与 时间关 系 的时域 图，帮 助用户 了解 所 观 察 到 的 失 效 进 展 见 图 5 ， 6 。 当本模 拟 器用于 教学 与培训 时 ，这 一 特 性是特别重要 的。 圈 4 组合 失效 窗 口卡 钻 与滑脱 扭 转振 动 另外几 个 主要 参 数 ，如 泥 浆有 效 循 环 密度 、 井底压 力变 动 、钻头 可钻 时间 、MWD、井 下 马达 如果用 了的话 ，都计算出来揭示给用 户 。 维普资讯 1 2 国外钻井技术 第 1 4卷1 9 9 9年第 3期 有几个作 为摸 型补充 的可选 特性 ，有 时 是 十分 有 用 的 它们 告诉 用户 额 外 的 信息 ， 有利于提高 钻井效 益 ，其 中之一是钻 进历 程 图的显示 ，这能使用户建 立一个 3维坐标 图 ， 常含有钻 台 RP M 和 WOB项 见 图 示 。每 一 种颜 色代表在 3维 交汇 图上某 一特定 点 的 有关 主要 诊断。垂轴代表某 一点 R OP值 ，井 下 WOB和钻 头 RP M 参数是任选的 。 另一可选特 性是 动画屏幕 。对 B } 运动 采用一种 简单 的动 画形 式 描述 ，其 模拟 运行 与传感器读 数 同步 。此屏 幕 同时 还有 让 用户 监视 不同传感器 的选择 按扭。 模拟 结果 V S真 实数据 如上所 述 ，本模 拟器 能 以足够 高 的采样 速度在 某 一 时 间 内同步 再 现井 下 动 态 数 据。 为使 模拟 正 确 ，需 先用 有 代表性 的数据 样 本 进行训练 ，以确定 微分 方程 中的 系数和 迟滞 参数 ，并验 证 模型正确 否 。对 于一 个特 定 的 摸拟 ，其所 有控 制和操 作参 数 ，都 必须 和训 练所用 数据样 本所代表 的真实 钻井值 在时域 上 同步 。 由井 下 WMD 动力 工 具 采集 现 场 资 料 ， 这 些 资料能代表 某一 时刻 只有某 一类失 效是 主要的成分 ，被选出来甩于培训。你将见到 ， 模拟信 号和 原始实 际信 号十分相 似。必须 指 出，当选 择数 据 样 本 中有 多 种 失效 现 象 时 ， 模拟相 当不准确。此时 ，如要达到正确模拟 ， 需要 收集 更多 的数 据组 以建 立正 确 的 模 型 ， 也需要更长 的时 间和更大 能力的计算机支持 。 培训用 的模拟器 培训模拟 器 在培训 钻 井和 MwD操 作人 员时十分 有效 ，因为它 能模拟 钻井失 效 的多 种现象 、问题 ，让人能 更好 的理 解 ，直观 的 感 受。从某 种意 义上说 ，模拟 器再现 了某 一 工况下 的钻 井过 程 。开 始模拟 前 ，受训 人员 选好井身结 构 、岩 石特性 、钻柱 组合 及几 何 参数 、钻 头类 型 、泥浆 性 能 、起 始 井深 以及 其它 模 拟 所需 的 初 始 参 数 ，就 可 用 特 定 的 WOB、R P M 和 泥 浆 流 速 按 设 计 方 式 开 始 “ 钻井” 了。受训人员可通过连续监视地 面和 井 下及屏幕上显示 的 B HA 的动态特性诊断等 关键操 作参 数值来 观察 整个 钻井 过程 ，也 能 根据 自己的决定 或模 拟器 的建议 ，通过 修 改 控制参数来 修正 操作 。每一 次调整 ，钻 柱和 钻 头的性 能都将 发 生改变 ，其变化将 在 几秒 或几分钟 内看 到 这依 于选择 的 时间 加速 方 式 。这 种 “ 钻 井 模拟 ”的 目的是 希 望 增 加 R oP ，降低钻 井失效 程度 如 限于 安全 范 围 内时优 选钻井 。 同时 ，受训 人员 也能 方便 返 回初始 点 ，以不 同 的方式 钻 同一 井 段。这 种 人机交 互方 式使人学会 怎样 找到解 决各种 钻井 问题 的最佳 办法 。 本模 拟器 的最优特 点 是建 立关 于地 面和 井下参数 的时域 图，让受 训人 员对 观察 到 的 钻井失效有进一步 的认识 。 结 论 1 ． 本模拟器对帮助理 解钻柱 动态 特性 有 重要 的实 用价值 ，具 有极 大 的潜力 成 为允许 在线 钻井优 化闭 环系统钻 井的关键 组成 部分 之 一 。 2．以实 际 经验 的积 累和 统 计 模 型 为基 础 ，保 持基本 内容 ，进 一 步研 究 、开 发该 系 统 。 3 ． 该系统呈相 当复杂的非线 性 ，“ 黑 箱” 模 型能较好懈 决其 中的一 些非线性 问题。 4 ．“ 人工神经 网络 A NN ”也是求解 这类 问题 用 得 最 多 的方 法 ．下 一 步 将 采 用 ANN开发这种模拟器 。 译 自S P E 4 9 2 O 5 维普资讯