基于小波分析的钻探孔内工况识别技术.pdf

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1、第38卷第5期煤田地质与勘探、b1．38No．52010年10月COALGE010GY&EXPl0R[10N0ct．2010文章编号：1001—1986(2010)05—0077—04基于小波分析的钻探孑L内工况识别技术鄢泰宁，张杰，方俊，邵春，张涛(1．中国地质大学，湖北武汉430074；2．煤炭科学研究总院西安研究院，陕西西安710077)摘要：根据地表钻探参数识别钻孔内工况是降低钻孔内事故的有效途径之一。在传统孔内工况识别技术基础上，利用小波分析提取孔内工况突变特征信息，并在相应典型工况识别表上对其变化斜率进行映射，快速识别当前工况，从而形成孔

2、内工况早期快速识别技术。通过对CUG一2钻参仪采集的钻探参数进行信号分析，验证了该技术能有效地、准确地识别钻孔内典型工况。关键词：地质钻探；工况识别；小波分析；钻参仪中图分类号：P634文献标识码：ADOI：10．39696．issn．1001．1986．2010．05．018Wavelet-basedconditionidentificationtechnologyindrillingholeYANTaining，ZHANGJie，FANGJun，SHAOChun，ZHANGTao(1．ChinaUniversityofGeosciences，Wu

3、han430074，China；2．Xi"anBranch，ChinaCoalResearchInstitute，Xi"an710077，China)Abstract：IdentificationconditioninthedrillingholeaccordingtosurfacedrillingparametersisaneffectivewaytOreduceaccidentindrillinghole．Thepaper，basedonthetraditionalholeconditionrecognitiontechnology，ex—tra

4、ctsthecharacteristicinformationofconditionmutationsindrillingholebywaveletanalysis，andmapschangesintheslopeofitsreferencetothetypicalidentificationconditiontable，andquicklyidentifiesthecurrentoperatingconditions，andformstheholeworkingconditionsidentificationquickly．Finally，itva

5、lidatedthatthetechnologycaneffectivelyandaccuratelyidentifythetypicalconditionsinthedrillingholebyCUG-·2drillingmonitoracqui—·sitionparametersofsignalanalysis．Keywords：geologicaldrilling；workingconditionrecognition；waveletanalysis；drillingmonitor随着找矿工作的难度和深度加大，仅凭经验控识别机理来识别孔内工况。

6、制钻探过程更加困难，常由于不能及时发现孔内工CUG．2钻参仪是中国地质大学研制的与2000m况突变，造成孔内事故时有发生。因此，为钻探机全液压动力头岩心钻机配套的钻探参数监测系统，通械配上“钻探参数监测仪表”，对钻探过程的连续监过应用孔内工况识别技术，实现对钻探孔内典型工测，识别并预报孔内异常工况，是由凭经验钻探走况实时识别监控，从而降低钻探孑L内事故。向科学施工的必由之路。目前大部分钻参仪只提供实1钻探孔内典型工况特点时监测钻探参数曲线，而不具有工况自动识别功能。这就要求钻探施工人员具有根据钻探参数曲线变化判钻探孔内工况分正常钻进工况和孔内异常工况

7、断孔内工况的能力，否则无法发挥钻参仪的实用功效。两种。孔内典型异常工况主要有换层、烧钻、断钻、为了实现科学钻探，及时识别孔内工况突变引起的钻卡钻、糊钻、孔漏、孔溢等。当发生不同孔内工况，探事故，必须深入进行工况识别技术研究。其地表参数(扭矩、泵压、钻速、转速等)发生相应小波分析作为一种新的多分辨分析方法，可同特征变化。由于岩石的复杂性，影响孑L内钻柱和钻时进行时域和频域分析，具有时频局部化和多分辨头工况的因素众多，目前还无法用精确的数学模型特性，特别适合处理非稳定信号。利用小波分析检来描述钻进过程的规律。钻具受到地层冲击、振动测的钻探参数，可快速确定

8、工况突变时刻，并能提作用，钻探工况突变发生早期有以下特点：供突变时刻附近钻探参数变化特征，结合孔内工况a．工