SPSS软件及其在钻具失效的应用

【摘要】鉴于spss软件集数据录入、资料编辑、数据管理、统计分析、报表制作、图形绘制为一体，因此，利用spss软件，并结合系统聚类理论，建立了相应的钻具失效fisher判别模型。针对大庆油田某区块的钻具失效判别表明：spss软件在钻具失效分析中效率高，实用性、可靠性和操作性比较理想。
　　【关键词】钻具失效 spss 系统聚类 fisher 判别分析
　　一、spss软件简介
　　spss软件是集数据录入、资料编辑、数据管理、统计分析、报表制作、图形绘制为一体的一款统计分析软件。
　　二、系统聚类方法
　　系统聚类方法是利用距离系数统计并计算各样品之间的距离，把距离最小的两类合并为一类，再计算新的类间距离再合并，一直重复直到合并为一类为止的一种统计分析方法。
　　三、钻具失效分析
　　（一）钻进失效原因
　　根据现场所采集数据的统计分析，将钻具失效原因归纳为内因与外因，其中外因又分为外在条件和作业环境。内因主要包括：材质不过关、结构不匹配、钻柱剧烈震动、钻具疲劳、密封预紧力不当；外在条件主要包括：管理不善、违规操作；作业环境主要包括地层岩性交互作用或夹层、地层可钻性级值低、井眼弯曲过大、地温梯度高、地层研磨性强。
　　（二）钻具失效的主要因素
　　为建立钻具失效的fisher判别模型，将井斜角变化率、岩石可钻性、地温梯度、失效地层、井径扩大程度、工作时间、钻具质量、违规操作和钻压等作为影响钻具失效的主要因素，输入spss软件。
　　参照现场数据，按照支持系统聚类算法和fisher判别算法建模，并对现场数据进行相应的预处理，主要参数的分级情况如下：岩石的可钻性分级（1， 2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12）级；失效地层按区块不同从上到下分为（1，2，3，4，5， …）级；工作时间以接近或超过钻柱分级后的推荐时间为疲劳工作，记为1，远低于钻柱分级后的推荐时间为非疲劳，记为2；钻具质量从低到高依次记为（1，2，3，4，5）级；违规操作按照有无记为（1，2）；地温梯度取每100m地层温度的变化值。
　　（三）spss软件的应用
　　将每口钻具失效井的9项主要因素（井斜角变化率、岩石可钻性、地温梯度、失效地层、井径扩大程度、工作时间、钻具质量、违规操作、钻压）作为输入系统聚类模型的参数，按照支持系统聚类和判别分析的原则，对原始数据进行标准化处理，得到了符合系统聚类和判别分析的样本数据。运用spss软件对收集的泉头组、登娄库组、营城组和沙河子组的38组数据进行分析，建立钻具失效的fisher判别模型。运用spss中系统聚类功能，得到38组数据分类的冰柱图和树状图。结合冰柱图和树状图，对38组样本分为6类。
　　钻具失效的fisher判别模型在初始分组案例中获得了100%的正确性，因此利用spss软件所建立的钻具失效fisher判别模型分类效果较好。
　　（四）钻具失效的主要原因
　　利用spss软件建立的钻具失效的fisher判别模型，其分析结果可知：导致该地区钻具失效的主要原因是地层因素，其次是违规操作。因此，应制定针对性的对策与措施。
　　四、结论与建议
　　（一）鉴于spss具有高效统计分析数据等诸多优点，能够用于钻具失效分析。
　　（二）利用spss软件，并结合系统聚类理论，建立了相应的钻具失效fisher判别模型，实践表明：其效率高、实用性、可靠性和操作性比较理想。
　　（三）针对钻具失效fisher判别模型应用得到钻具失效主要原因，应制定针对性的对策与措施。
　　参考文献：
　　[1]李鹤林，李平全，冯耀荣.石油钻柱失效分析及预防[j].石油工业出版社，1999.
　　[2]王新虎，冯耀荣.钻具螺纹接头牙载荷计算方法的探讨[j].石油机械，1998.
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　　[4]李鹤林，李平全，冯耀荣.石油钻柱失效分析及预防[m].北京：石油工业出版社
　　[5]闫铁，范森，石德勤.钻铤螺纹连接处载荷分布规律研究[j].石油学报，1996，17（3）：116o122.
　　[6]张学工.关于统计学习理论与支持向量机[j].自动化学报，2000， 26（1）：32o42.
　　基金项目：
　　本文系重庆科技学院第七届大学生科技创新训练计划项目（项目编号：2012005）。

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