Page 115 - 2024年第55卷第11期

２．２ 数据特征 新型数字钻进系统获得的每条原始钻进数据除钻进时间外，还涵盖了钻进位移、钻进
转速和钻进压力这三项主要钻进指标。如图 ２所示，随钻监测数据的特征归纳如下。
（ １）采样周期性：上升段和稳定钻进阶段的采样信号周期性出现。上升段为钻机操作手向上提钻
杆过程，在数据预处理阶段需要注意剔除。
（ ２）发展同步性：多个采样信号在时间上呈现出同步性，即各项钻进参数在整个钻进过程中都表
现出一致的时间演变规律。
（３）参数离散性：在某些时刻，例如钻进压力参数值呈现出较大的离散性，超过正常波动范围。

图 ２ 原始钻进过程数据特征

３ 钻进数据预处理方法

针对随钻监测数据特点，设计与之相匹配的数据预处理准则与方法，对于提升采集数据的质量与
信息密度至关重要，这有助于数据更好地服务于数据挖掘、分析、建模以及决策支持等任务。鉴于
此，研究提出了一种钻进数据预处理方法，涵盖稳定钻进阶段数据提取、异常钻进过程数据分类、钻
进数据缺失插补以及钻进数据滤波降噪等 ４个阶段。
３．１ 稳定钻进阶段数据提取 随钻钻进过程中每个孔会产生数百个完整的钻进循环，每个钻进循环的
钻进长度约为 ０．６ｍ。因此，以钻进转速和钻进压力达到非零值时刻作为一个完整的钻进循环起点，
以钻进转速 ｎ或钻进压力 Ｐ再次归零为一个循环段终点，构造稳定钻进阶段数据提取判别函数 ＥＤＦ，
见下式：

ＥＤＦ ＝ { ０＞ ｎ，Ｐ＞０ 钻进状态 （１）
０ ≤ｎ，Ｐ ≤０ 非钻进状态

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