钱浩东, 张治发, 王 鹏

中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院

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在石油钻井工程中,钻头是破岩的主要工具,当钻头和地层不匹配会造成钻井效率低、钻头寿命短等问题,因此钻头的合理选型对提高钻进速度、降低钻井综合成本具有重要作用，特别是近年来的钻井实践证明，钻头是钻井提速最主要手段之一，也是安全钻井减少事故复杂的重要保证。国内外钻头优选方法很多，大致有利用钻头应用效果统计分析选型法、通过岩石力学参数分析选型法、综合对比分析选型法、模糊分析、聚类分析、机械比能及最早的岩石可钻性分析等方法。

统计分析选型法[1- 2]是基于钻井数据库的选型方法,基于钻井数据库的钻头选型方法很多，但受制于钻井数据库数据的质量、数据类型以及优选方法的制约，导致针对地层或某个井眼尺寸的优选效果并不理想。

通过岩石力学参数分析选型法[2- 3]是通过综合分析岩石的研磨性基础上得出岩石的可钻性指数，进行钻头选型，需要借助一些岩石力学实验来完成，虽然效果较好，但费用高且周期也长，在实际选型应用中不具经济适用性，特别是对那些开采周期要求特别短的区块不适合。

综合对比分析选型法[2- 4]主要是利用测井资料(横波时差和地层抗压强度)完成地层可钻性分析，但针对各区域同等可钻性都满足的钻头进一步优选还是需要借助钻头应用数据。

近年来随着人工智能技术和大数据挖掘技术的兴起，利用模糊分析、聚类分析等方法也可以实现对钻头优选，但这类优选中都需要对样本做聚类分析的标定，如果样本过多，数据标定的工作量将非常大，做到实时分析很难。……