地质科技情报

2021, v.40;No.200(05) 272-280

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基于非开挖随钻检测系统与随机森林的地层岩性识别
Stratigraphic lithology identification based on no-dig Logging While Drilling system and random forest

徐晗;姚孔轩;程丹仪;宋强银;马志明;朱旭明;乌效鸣;赵官慧;蔡晓春;

摘要(Abstract):

通过自主研发设计的非开挖随钻检测系统,采集非开挖钻进参数,进行非开挖钻进实时地层岩性识别,为非开挖施工提供安全信息保证。针对非开挖工程工勘资料缺乏,掘进地层岩性难以判断的问题,提出了一种基于非开挖随钻检测系统实时采集数据,利用随机森林算法建立地层识别模型,通过模型去识别未知地层,并将识别结果可视化展示。通过非开挖随钻检测系统在工程现场的实际应用,获得了包括钻速、扭矩、转速、拉力、泵压、泵量等钻进敏感参数作为训练样本,利用随机森林算法对采集的钻进参数进行训练,构造决策树与随机森林,对钻进参数进行分类,建立了以典型非开挖地层岩性分类为目标的分类模型,分别确定了杂填土、黏土、粉细砂、砾石和淤泥的地层分类标签。进一步,基于机器学习的分类结果,利用PCA主成分分析将地层识别特征降维至三维,实现了地层岩性识别结果的三维展示。将预测模型应用于实际工程,以验证其有效性。结果表明,该方法能在非开挖实时钻进条件下快速识别钻进地层,识别正确率高达92%。该研究成果通过采集导向随钻参数,识别非开挖掘进段地层岩性,为非开挖扩孔阶段钻具选型、泥浆设计等提供了重要信息。

关键词(KeyWords): 非开挖;随钻检测;随机森林;地层识别

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(41731284)

作者(Author): 徐晗;姚孔轩;程丹仪;宋强银;马志明;朱旭明;乌效鸣;赵官慧;蔡晓春;

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DOI: 10.19509/j.cnki.dzkq.2021.0039

参考文献(References):

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