深部地質鉆探鉆進過程流式大數據分析與動態預處理
——以遼寧丹東3000 m 科學鉆探工程為例

甘 超，曹衛華*，王魯朝，吳 敏

（1.中國地質大學（武漢）自動化學院，湖北 武漢 430074；2.復雜系統先進控制與智能自動化湖北省重點實驗室，湖北 武漢 430074；3.地球探測智能化技術教育部工程研究中心，湖北 武漢 430074；4.山東省第三地質礦產勘查院，山東 煙臺 264000）

0 引言

深部地質鉆探鉆進過程中遇到的地層層位多、壓力體系復雜，具有高地溫、高地應力、高陡構造和鉆進擾動的復雜地質力學環境［1-5］。受地層環境、鉆進工藝、傳感元件等多種因素綜合影響，在深部地質鉆探鉆進過程中采集的各類數據常具有尖峰和毛刺等噪聲［6-9］、數據價值密度低，給進一步分析和利用數據提升深部地質鉆探的安全性和效率帶來較大困難。因此，深入地分析與預處理深部地質鉆探鉆進過程的流式大數據對提升數據質量、實現安全高效深部鉆探具有重要的科學與工程意義。

通常，分析與預處理深部地質鉆探鉆進過程數據的方法可以分為2 類。一類是將過程數據收集齊后再統一分析與預處理的靜態法；另一類則是在鉆進過程中“邊鉆邊分析與預處理”的動態法。本文主要基于后一類方法開展研究。

許多學者運用靜態法對鉆進過程數據展開了大量研究［10-13］，在分析數據分布特征、去除數據噪聲等方面取得一定成效。作者［8］整理了湖北省神農架林區某口地熱井的鉆進過程數據，首先通過頻譜分析和互信息分析方法，確定了數據存在尖峰與毛刺、以及高低頻噪聲并存等特點；然后使用小波濾波方法有效提升了鉆進過程數據質量?！?br>