[发明专利]钻头性能的评价与选型方法

说明书

本发明提供了一种钻头性能的评价与选型方法，包括：采集多种钻头的性能参数，构建训练集；通过所述训练集，计算每种钻头的所述性能参数中数据之间的相关系数；基于所述相关系数，确定所述性能参数中每个数据的贡献率；基于所述贡献率，在所述性能参数的数据中确定主成分数据；基于所述主成分数据，获取钻头性能参数。该钻头性能的评价与选型方法基于相关系数和贡献率确定用于分析钻头性能的主成分数据，可以对采集到的性能参数的数据进行筛选和处理，剔除了原始数据之间的较严重的相关关系，使得钻头性能分析更准确。

技术领域

本发明涉及钻井领域，具体而言，涉及一种钻头性能的评价与选型方法。

背景技术

钻头的合理选型无论是对安全钻井，还是对降低钻井总成本都具有重要意义。钻头性能评价是钻头选型工作的重要环节，评价方法的好坏直接影响到钻头选型结果的合理性。前人在钻头性能评价方面进行了大量研究，提出了多种评价方法，如：每米钻井成本法、比能法、模糊综合评判法、灰关联分析法、属性层次分析法、神经网络法、地层综合系数法等。这些方法多选用钻头进尺、钻头寿命、机械钻速、钻头成本等几个指标作为判断钻头性能优劣的依据。然而，各项钻头性能评价指标并不是独立存在的，而是存在着错综复杂的相关关系。在评价过程中，各指标之间的相关关系会造成评价信息相互重叠和干扰，从而导致目前技术中的钻头性能的评价与选型方法不准确、可参考性低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本申请实施例提出了一种钻头性能的评价与选型方法，包括：

采集多种钻头的性能参数，构建训练集；

通过所述训练集，计算每种钻头的所述性能参数中数据之间的相关系数；

基于所述相关系数，确定所述性能参数中每个数据的贡献率；

基于所述贡献率，在所述性能参数的数据中确定主成分数据；

基于所述主成分数据，获取钻头性能参数。

在本申请实施例的第一种可能的实现方式中，所述通过所述训练集，计算每种钻头的所述性能参数中数据之间的相关系数的步骤包括：

通过所述训练集，基于所述性能参数建立原始数据矩阵；

对所述原始数据矩阵进行无量钢化处理，获取无量纲化矩阵；

基于所述无量纲化矩阵，获取相关系数矩阵。

在本申请实施例的第二种可能的实现方式中，所述基于所述相关系数，确定所述性能参数中每个数据的贡献率的步骤包括：

基于所述相关系数矩阵，确定每个数据的特征向量和特征值；

基于所述特征向量和所述特征值，确定每个数据的贡献率。

在本申请实施例的第三种可能的实现方式中，基于所述主成分数据，获取钻头性能参数的步骤包括：

基于每个所述主成分数据的贡献率，确定每个所述主成分数据的权重值；

基于所述权重值和所述主成分数据，获取所述钻头性能参数。

在本申请实施例的第四种可能的实现方式中，钻头性能的评价与选型方法还包括：

获取多种钻头中每种钻头对应的最佳应用地层；

基于所述最佳应用地层，获取岩石力学特性信息；

拟合所述岩石力学特性信息和所述钻头性能参数，获取选型模型。

在本申请实施例的第五种可能的实现方式中，所述拟合所述岩石力学特性信息和所述钻头性能参数，获取选型模型的步骤包括：