Page 116 - 2024年第55卷第11期
P. 116
若钻进过程中存在传感器偶然失灵、设备故障等情况，钻进参数会超出明显合理范围情况。因
此，需进一步过滤掉异常数据，其判据为：
０＜Ｌ－ Ｌ≤Ｌ ｌｉｍ （２）
ｅ
ｓ
ｎ＜ｎ ｍａｘ （３）
Ｐ＜Ｐ （４）
ｍａｘ
式中：Ｌ 为稳定钻进阶段起点对应钻进位移，ｍ；Ｌ 为稳定钻进阶段终点对应钻进位移，ｍ；Ｌ 为钻
ｌｉｍ
ｅ
ｓ
杆实际长度，ｍ；ｎ 为最大钻进转速，ｒ?ｍｉｎ；Ｐ 为最大钻进压力，ＭＰａ。当式（１）—（４）同时成立
ｍａｘ
ｍａｘ
时，则判定该段为稳定钻进阶段数据。
３．２ 异常钻进过程数据分类 判断异常钻进过程数据主要考虑两个方面：数据结构与实际情况不符
（如过短钻进过程数据），数据特征异常（如漂移过程数据、长时间停留在某个阶段数据）。根据数据
特点，将异常钻进过程数据分为过短钻进段、数据漂移段和尾部平台段 ３类。
（１）过短钻进段：如果钻孔过程缺少规范化的执行或设备发生故障，可能会导致钻进时间缩短或
无法达到预期的钻进距离，如图 ３所示。过短钻进段的各个钻进参数数据发展无明显规律，其识别方
案可以采取阈值设定方法。当某些钻进过程钻进时间 ｔ小于最小钻进时间阈值或钻进位移 Ｌ小于最小
钻进长度阈值时，标记此类钻进段。
图 ３ 过短钻进段
（２）数据漂移段：时间序列中存在一段连续区间，而数据分布或特征发生显著变化，如图 ４所示。
图 ５展示了钻进速度（钻进位移按时间求导）的变化情况，可以发现正常钻进过程中，钻进速度瞬时变
化非常小，而数据漂移区间的钻进速度显著偏离正常范围，达到 ０．３ｍｍ?ｍｉｎ或更高的数值。因此，将
数据漂移段的识别阈值设置为 ０．０１ｍｍ?ｍｉｎ。在数据处理过程中，将数据漂移区间视为数据缺失，采
用统计分析或机器学习方法进行缺失值插补。
图 ４ 数据漂移段 图 ５ 钻进速度随时间变化趋势
（３）尾部平台段：在钻杆到达孔底，在提升钻杆之前，操作者通常会关闭进水管，然后保持钻进
压力和转速不变，使钻头在孔底进行干烧和研磨操作，以确保岩心能够牢固卡住，提高岩心采取率。
图 ６展示了此类数据的发展特征，钻进位移长时间停滞在某个位置。在处理尾部平台段时，可以首先
筛选钻进位移末尾值小于 ０．５ｍ的点，同时从末尾到初始依次反向遍历钻进位移参数，删除与末尾第
— １ ３ ２ —
８
