基于录井时序数据与多尺度分解的井漏智能诊断模型: 以伊朗Azadegan油田为例
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TE28

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新型油气勘探开发国家科技重大专项(2025ZD1403206,2025ZD1401900) ;国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(52227804) ;国家自然科学基金联合基金(U22B2072) ;国家自然科学基金面上项目(52474018)


Intelligent Lost Circulation Diagnosis Model Based on Logging Time SeriesData and Multi-scale Decomposition: Azadegan Oilfield in Iran
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    摘要:

    井漏是钻井作业中常见的一种复杂工况,严重影响钻井的安全性和效率。 现有的井漏预警模型大多集中在预测井漏发生时刻,而对井漏的严重程度及其风险评估关注较少。 为此,提出了一种融合录井时序数据与多尺度分解的井漏智能诊断模型,该模型结合了改进自适应噪声完备集合经验模态分解( improved complete ensemble empirical mode decomposition withadaptive noise,ICEEMDAN) 、本征模态分量( intrinsic mode function,IMF)筛选准则以及粒子群优化算法( particle swarm optimiza-tion,PSO)优化支持向量机(support vector machine,SVM) 。 首先,基于伊朗 Azadegan 油田的钻完井报告,筛选出对不同漏失程度有明显表征的录井参数。 其次,利用 ICEEMDAN 对录井参数数据进行多尺度分解,通过计算皮尔逊相关系数和能量熵,筛选出与井漏特征变化相关性强的 IMF 分量,并重构数据以去除中高频噪声干扰。 最后,采用 PSO 优化 SVM 模型构建井漏诊断模型,其中 PSO 算法优化模型的惩罚系数 C 和核参数 γ,从而提升模型的准确性和泛化能力。 研究结果表明,ICEEMDAN-PSO-SVM模型的测试集准确率可达 98% 以上,相较于 PSO-SVM、随机森林( random forest,RF)和 SVM,在关键性能指标上有显著提升。 该研究为降低钻井过程中的安全风险、提高工程效率和经济效益提供了重要支持。

    Abstract:

    Lost circulation is a common complex condition in drilling operations that severely compromises safety and efficiency.Most existing early-warning models focus mainly on predicting when lost circulation occurs, with insufficient attention to its severity andrisk assessment. To address this gap, an intelligent lost circulation diagnostic model integrating logging time series data and multi-scaledecomposition was proposed, combining ICEEMDAN ( improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptivenoise) , IMF ( intrinsic mode function) screening criteria, and SVM ( support vector machine) optimized by PSO ( particle Swarmoptimization) . First, from drilling and completion reports of Iran''s Azadegan Oilfield, logging parameters that effectively characterizedifferent leakage degrees were selected. Second, the logging data undergo multi-scale decomposition via ICEEMDAN. IMF componentsstrongly correlated with leakage characteristics were filtered using Pearson correlation coefficients and energy entropy, and the data arereconstructed to eliminate medium-to-high-frequency noise. Finally, a diagnostic model was built with the PSO-optimized SVM, inwhich the PSO optimizes the penalty coefficient C and kernel parameter γ, to enhance accuracy and generalization. Results indicate the ICEEMDAN-PSO-SVM model''s test set accuracy exceeds 98% , outperforming PSO-SVM, RF ( random forest) and SVM across keyperformance metrics. This study offers valuable support for mitigating drilling safety risks and enhancing engineering efficiency andeconomic benefits.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

刘宏,李军,杨宏伟,等. 基于录井时序数据与多尺度分解的井漏智能诊断模型: 以伊朗Azadegan油田为例[J]. 科学技术与工程, 2026, 26(26): 11297-11307.
Liu Hong, Li Jun, Yang Hongwei, et al. Intelligent Lost Circulation Diagnosis Model Based on Logging Time SeriesData and Multi-scale Decomposition: Azadegan Oilfield in Iran[J]. Science Technology and Engineering,2026,26(26):11297-11307.

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  • 收稿日期:2025-11-02
  • 最后修改日期:2026-09-09
  • 录用日期:2026-04-07
  • 在线发布日期: 2026-09-29
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