基于支持向量机的机器学习技术预测钻井漏失

1. 技术原理

钻井过程中,特别是高温高压深井,会遇到各种复杂情况和挑战,井漏是其中最为费钱费时的钻井难题之一。避免井漏,很多研究人员通过电阻率测井、计算井筒温度剖面循环当量密度等方式预测井漏。然而,这些方法在应用过程中绝大多数会由于费用或技术原因而无法成功应用。法赫德国王石油与矿业大学的研究表明,支持向量机的机器学习技术SVM)具有最优超平面的特征,增加了在良好的三维特征空间中训练样本的空间,在预测钻井漏失方面具有比人工神经网络和传统方法更的精度

2. 关键技术

SVM技术需要井漏记录数据和相关钻井参数。井漏数据包括出口流量、漏失井深;输入的钻井参数包括井深、大钩载荷、大钩高度、机械钻速、转速、立压、扭矩、钻压再对数据进行处理去除无效值,并进行过滤平滑,将单井的钻井参数分成两组一组用来机器学习和训练,另一组用来测试预测结果的精度最终达到钻井漏失预测的目标。

3. 创新点及技术优势

SVM在井漏预测方面具有较高的精度,而且仅需钻压、扭矩、大钩载荷、转速、钻井液密度、钻井液出口流量。该技术同时也考虑了地层因素,主要反映在机械钻速和扭矩上。在钻进漏失层前,可帮助现场钻井工程师提前预测,从而及早调整钻井参数堵漏方案。

4. 现场应用情况

分别利用SVM技术和基于径向基的神经网络技术RBF对某单井的漏失情况进行了预测。该实例75%的数据用于训练,25%的数据用于测试修正相关模型。结果显示,RBF技术的预测相关系数0.981均方根误差0.097SVM预测漏失相关度为1均方根误差为0

基于支持向量机的机器学习技术预测钻井漏失

 

1 基于RBF技术SVM技术井漏预测结果对比

(刘劲歌 编译)

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