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钻井工程是石油天然气勘探开发的重要手段。在钻进作业中，钻井事故和复杂情况始终威胁着整个钻井过程，严重影响钻井速度、建井质量和勘探效益，是钻井工程的头号隐患。因此，利用钻进过程中提供的钻井参数等各种信息，采用现代故障识别技术和数学方法，及时识别钻井的异常情况，预防钻井事故的发生是钻井领域的一项重要研究方向，也有着极其重要的意义。在综合录井仪等仪器提供的钻井参数的基础上，本文首先系统对于发生频率较高的卡钻事故，如粘吸卡钻、坍塌卡钻、砂桥卡钻、缩径卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻等几种卡钻类型分别详细分析了其形成机理及相应的参数变化特征，并利用灰色关联度理论，对卡钻事故发生的各种类型进行了识别研究，提出了一种识别卡钻事故类型的方法。随后分析了其他钻井事故与复杂情况的发生机理及其信号参数的变化特征，如钻头故障、钻具故障、井眼恶化情况、井涌及井漏等，并利用模糊故障诊断理论，对钻进过程中发生的这些事故进行了诊断识别研究。通过分析钻井事故的参数变化特征，研究了现代故障识别技术和数学方法运用到钻井事故识别中的方法，提出了具有可行性的方法，这对于提高钻井故障识别的准确度是十分必要的。