单因素时间序列ARMA建模在卡钻预测中的应用研究.pdfVIP

第 17卷第 1期 重庆科技学院学报(自然科学版) 2015年2月 单因素时间序列 ARMA建模在卡钻 预测中的应用研究 刘光星 翟坤 陶宇龙 李安乐。 邵小华 (1．西安石油大学陕西省钻机控制技术重点实验室，西安 710065； 2．陕西省煤层气开发利用有限公司澄合天宇勘探建井工程有限责任公司，陕西 澄城 715200； 3．陕西煤_,lk4~_-v-集团澄合合阳煤炭开发有限公司，陕西 合阳 715300； 4．大庆钻探集团钻井一公司，黑龙江 大庆 163700) 摘 要：为了在实际钻井过程中避免和减少卡钻事故的发生，提出一种 以单因素时间序列 ARMA建模为基础，对钻 井卡钻事故做出预期判断的方法，并利用钻井实际中的数据验证此方法的可行性。运用 Eviews软件对青海地区某 地热勘探井的相关数据建立各个参数的时序模型，对未来钻井数据进行预测 ，同时对各个ARMA模型做功率谱估 计 ，比较相邻2个ARMA模型的功率谱密度，计算各个参数的综合功率谱叠加偏差值 ，作为判断卡钻的依据。实践 证明此方法可提前预测钻井过程中的卡钻事故。 关键词：卡钻；时间序列 ；ARMA模型；预测 中图分类号：TE28 3 文献标识码：A 文章编号 ：1673—1980(2015)01—0092—05 “￡ = 1Ut l + 2 2 + … + pM 卡钻是指钻具既不能转动也不能上下活动，是 _ 一 — + (1) p 钻井过程中常见的井下事故。当卡钻事故发生时， uf= 8 +01s卜l+ … +Oqe一 (2) u ￡ = 1M ￡1 + … + p11,t + f+ 需要耗费大量的人力、物力和时间来处理和排除卡 一 — p 钻 ¨I4]，处理不好甚至会导致全井报废。如果在钻 01f一1+… +Oq8￡一。 (3) 进过程中能够对引发卡钻的井下复杂现象进行预 式中： ，2，…，。一 自回归系数；0，0：，…，0。一 警，就可以及时采取措施，预防卡钻事故的发生。 移动平均系数；P一 自回归模型阶数；q一 移动平 在钻井过程中，钻井参数的变化与井下复杂情 均模型阶数；8一 均值为 0，方差为 or的白噪声 况的产生密切相关，因此可以通过分析钻井参数的 序列。 变化异常来预测卡钻的发生。而时间序列分析法就 模型(1)与模型(2)的组合形式，则为ARMA模 是对一组数据进行分析处理，提取其中特征信息的 型，记作ARMA(p，q)，当P=0时，ARMA(0，q)= 方法，因此利用时间序列分析法可以更有效地预测 MA(q)；当q=0时，ARMA(p，0)=AR(p)。 卡钻事故的出现。 2 建模与预测 1 单因素时间序列 在运用单 因素时间序列分析法建立 ARMA模 时间序列是指按时间顺序排列的一组数据，从 型预测卡钻时，要求钻井数据样本序列必须是平稳 广义上讲是指一组有序的随机数据。单因素时间序 的，如果所给的序列是非平稳序列，则必须对所给序 列 分析法作为其他时序分析的前提和基础被广