| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5页 |
| Chapter 1: Introduction | 第12-19页 |
| 1.1 General Introduction | 第12-14页 |
| 1.2 Review of Prediction Methods for Drilling Problems | 第14-18页 |
| 1.3 Objectives of the Study | 第18-19页 |
| Chapter 2: Analysis of Drilling Problems and its Impacting Factors | 第19-88页 |
| 2.1 Analysis of Pipe Sticking and its Impacting Factors | 第19-25页 |
| 2.1.1 Stuck Pipe Description | 第19-20页 |
| 2.1.2 Differential Sticking | 第20-21页 |
| 2.1.3 Mechanical Sticking | 第21-22页 |
| 2.1.4 Practices Used in Freeing Stuck Pipe | 第22-24页 |
| 2.1.5 Other Predictive and Detective Methods | 第24-25页 |
| 2.2 Analysis of Drill Pipe Failure and its Impacting Factors | 第25-44页 |
| 2.2.1 Drill String | 第25页 |
| 2.2.2 Drill Pipe | 第25页 |
| 2.2.3 Twist-off | 第25-26页 |
| 2.2.4 Parting | 第26页 |
| 2.2.5 Strength of materials of Drill Pipe | 第26-28页 |
| 2.2.6 Tension Forces in Drill Pipes | 第28页 |
| 2.2.7 Axial Yield Strength | 第28-29页 |
| 2.2.8 Compression – Buckling | 第29-30页 |
| 2.2.9 Internal Yield Pressure – Bursting | 第30-31页 |
| 2.2.10 Collapse | 第31-32页 |
| 2.2.11 Elongation and Stretch | 第32-33页 |
| 2.2.12 Bending | 第33-35页 |
| 2.2.13 Torsion | 第35-37页 |
| 2.2.14 Fatigue | 第37-41页 |
| 2.2.15 Hydraulic and Drag forces | 第41页 |
| 2.2.16 Pressure | 第41-43页 |
| 2.2.17 Pipe Failure Prevention | 第43-44页 |
| 2.3 Analysis of Lost Circulation and its Impacting Factors | 第44-57页 |
| 2.3.1 Effects | 第44-45页 |
| 2.3.2 Categories of Losses | 第45页 |
| 2.3.3 Additives | 第45页 |
| 2.3.4 Features for Identifying Lost Circulation Zones | 第45-47页 |
| 2.3.5 Types of Loss Zones | 第47-51页 |
| 2.3.6 Conditions for Lost Circulation | 第51页 |
| 2.3.7 Undesirable Effects of Lost Circulation | 第51页 |
| 2.3.8 Preventive Measures | 第51-52页 |
| 2.3.9 Corrective Measures | 第52-53页 |
| 2.3.10 Well stress | 第53-57页 |
| 2.4 Analysis of Kick and its Impacting Factors | 第57-68页 |
| 2.4.1 Kick | 第58-59页 |
| 2.4.2 Causes of Kick | 第59页 |
| 2.4.3 Detection and Prevention of Kick | 第59-61页 |
| 2.4.4 Well Shut-in Procedures | 第61页 |
| 2.4.5 Well Killing Methods and Kill Sheet | 第61-63页 |
| 2.4.6 U-Tube Model and Well Control Complications | 第63-65页 |
| 2.4.7 Pressure System in Well Control | 第65-67页 |
| 2.4.8 Gas System in Well Control | 第67-68页 |
| 2.5 Analysis of Wellbore Stability and its Impacting Factors | 第68-88页 |
| 2.5.1 Parameters affects borehole stability | 第70-72页 |
| 2.5.2 Motivation for studying wellbore stability analysis | 第72-73页 |
| 2.5.3 Basic theory of stress | 第73-77页 |
| 2.5.4 Vertical borehole failure analysis | 第77-83页 |
| 2.5.5 Principal stresses at borehole collapse and fracturing | 第83-85页 |
| 2.5.6 Mohr-Coulomb borehole failure criterion | 第85-88页 |
| Chapter 3: Prediction Method based on Artificial Neural Networks | 第88-100页 |
| 3.1 Virtual Intelligence | 第88页 |
| 3.2 History of Artificial Neural Network | 第88-89页 |
| 3.3 ANN Description | 第89-93页 |
| 3.4 Activation functions | 第93-95页 |
| 3.5 Learning Rules | 第95页 |
| 3.6 Neural Network Types | 第95-98页 |
| 3.6.1 The Multiple Layer Perceptron | 第96页 |
| 3.6.2 Backpropagation Algorithm | 第96-97页 |
| 3.6.3 Conjugate Gradient Algorithms | 第97-98页 |
| 3.6.4 Scaled Conjugate Gradient (trainscg) | 第98页 |
| 3.7 Overlearning and Generalization | 第98-99页 |
| 3.8 Design of Network and the Procedure | 第99-100页 |
| Chapter 4: Application of Prediction Method for Drilling Problems & SoftwareDevelopment | 第100-120页 |
| 4.1 Artificial Neural Network | 第100页 |
| 4.2 Data preparation | 第100-105页 |
| 4.2.1 Parameters for Stuck Pipe | 第101-102页 |
| 4.2.2 Parameters for Wellbore stability | 第102-104页 |
| 4.2.3 Parameters for Loss of Circulation | 第104-105页 |
| 4.3 ANN training | 第105-106页 |
| 4.4 Methods and materials | 第106-107页 |
| 4.5 MSE Analysis for the Input ranking | 第107-108页 |
| 4.6 Improving the Training | 第108页 |
| 4.7 Results & Discussion on the Outcomes of the Model | 第108-116页 |
| 4.7.1 Results of Stuck Pipe | 第108-112页 |
| 4.7.2 Results of Wellbore Stability | 第112-116页 |
| 4.7.3 Results of Loss of Circulation | 第116页 |
| 4.8 Software Development | 第116-120页 |
| 4.8.1 Code Blocks Language Software | 第116-117页 |
| 4.8.2 Data Input | 第117-118页 |
| 4.8.3 Output Screen | 第118-120页 |
| Conclusion | 第120-121页 |
| References | 第121-124页 |
| Acknowledgements | 第124页 |
