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一种钻探作业中采用自动化控制的方法及装置

申请号: CN202410178485.7
申请人: 四川诺克钻探机械有限公司
申请日期: 2024/2/9

摘要文本

本发明公开了一种钻探作业中采用自动化控制的方法及装置,具体涉及钻探作业自动化控制领域,本发明通过结合深度Q学习设计状态空间、动作空间和回报函数,以确保模型能够学习到有效的钻井策略,能够优化钻井操作,提高效率,减少钻头磨损和总体成本;并在排除卡钻控制中,利用机器学习算法进行卡钻风险评估,能够对卡钻控制进行风险预测,提高钻探作业的自动化。 www.macrodatas.cn

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种钻探作业中采用自动化控制的方法及装置
专利类型 发明申请
申请号 CN202410178485.7
申请日 2024/2/9
公告号 CN117722170A
公开日 2024/3/19
IPC主分类号 E21B44/00
权利人 四川诺克钻探机械有限公司
发明人 刘斐珂; 蔡平基; 王沭泓; 张军军; 张国锐
地址 四川省成都市青羊区草市街123号1栋11层6号

专利主权项内容

1.一种钻探作业中采用自动化控制的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1. 数据采集;S2. 根据采集的数据,通过系统终端分别进行钻进控制、下钻控制、起钻控制、扩孔/划孔控制和排除卡钻控制;所述钻进控制具体包括以下子步骤:S201. 定义状态空间和动作空间,其中,所述状态空间表示DQN模型的输入,所述状态空间至少包括钻头位置、钻头转速、轴向力、进给速度、泥浆流量、地层硬度和钻头磨损,所述动作空间至少包括转速控制、轴向力控制和钻头更换;S202. 通过定义回报函数评估每个动作的效果;利用均方误差评估预测Q值与目标Q值的差异,对于每个训练步骤,使用以下损失函数更新网络:
;其中,所述表示损失函数,所述/>表示神经网络参数,所述/>表示对训练数据进行取平均或期望,所述/>表示即时回报,及在状态/>采取动作/>时的即时回报,所述/>表示折扣因子,所述/>的取值介于0和1之间,所述/>表示在新状态/>下,所有可能动作/> 的Q值的最大值,所述/>表示目标网络的参数,所述/>表示当前神经网络的参数,所述/>表示当前状态空间,所述/>表示当前状态/>下采取的动作,所述/>表示执行动作/>后的下一个状态,所述/>表示新状态/>下的动作;S203. 通过训练好的模型实时调整钻进参数,选择最优动作作为输出。