作者简介：宋先知（1983—），教授，博士生导师，中国石油大学（北京）石油工程学院院长、碳中和示范性能源学院执行院长、油气资源与工程全国重点实验室副主任，现从事油气井流体力学与工程、智能钻完井理论与技术的研究工作。
Email：songxz@cup.edu.cn
通信作者：祝兆鹏（1993—），工程博士，副教授，2021年毕业于中国石油大学（北京）油气井工程，现从事智能钻井基础理论与工具装备、井筒多相流理论等研究工作。
Email：zhuzp@cup.edu.cn
基金项目：国家杰出青年科学基金项目“油气井流体力学与工程”（编号：52125401）和国家重点研发计划项目“变革性技术关键 科学问题”（编号：2019YFA0708300）联合资助。
基于动态更新的钻井参数实时优化方法
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宋先知1,2,张瑞1,2,祝兆鹏1,2,李根生1,2
效世杰3,潘涛1,2,颜志1,2
1中国石油大学(北京)
2油气资源与工程全国重点实验室·中国石油大学(北京）
3中国石油长城钻探工程有限公司工程技术研究院
摘要：当前，钻井参数的优化主要依赖于钻井专家经验或者传统预测与优化模型，这些方法在面对复杂波动环境下的钻井施工精细指导具有较大的局限性，尤其是随着人工智能在钻井系统中的发展，对智能模型的稳定性、实时性和参数优化随机性方面具有限制。针对上述问题，文章提出了一种动态更新下的钻井参数实时优化方法，并研发了钻井参数智能优化系统。该方法考虑了钻井参数与多个响应参数的动态关联，建立了扭矩智能预测模型、机械钻速智能预测模型和机械比能计算模型；其次，基于现场实时数据流和模型实时更新机制，实现了扭矩、机械钻速和机械比能的动态智能表征；最后，基于平稳提速策略设定提速目标，利用改进的鲸鱼优化算法，综合考虑参数波动和能量损耗进行最优方案决策，实现钻井参数实时优化和平稳有效提速。现场应用表明：机械钻速实时预测具有较高精度，有效满足钻井现场实时需求；且平稳提速策略下的优化效果可观，关键层段平均提速可达30%，机械比能降低15%；此外，通过量评价优化后的钻井参数，该提速策略下的参数均值方差波动较小，可减小井下复杂工况发生概率，更符合现场钻井工艺，具有良好应用前景。
关键词：机械钻速; 动态更新; 智能表征; 参数优化; 最优决策
为了进一步加强煤层气勘探开发领域的交流与合作，推动技术创新与产业升级，中国石油大学（北京）联合西南石油大学、中石油煤层气公司、中国石油勘探开发研究院、中国发展战略学研究会能源发展战略专业委员会以及煤层气开发利用国家工程研究中心，拟于2025年3月14-15日在四川成都联合举办“2025煤层气勘探开发年会”，携手《钻采工艺》、《中国石油勘探》、《石油科技论坛》、《煤炭学报》、《石油勘探与开发》联合发起共同征稿。评选出的优秀论文将进行同行评审，期刊评审通过后根据各期刊专家意见进行修改并按照的要求补充完善后，可在期刊中发表。
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