钻井过程存在着大量的模糊性、随机性和不确定性问题,其中卡钻事故是井下事故中最为复杂的一项,且处理工艺十分繁琐。钻井卡钻事故的仿真与预测,对于准确的判断事故类型,有效的处理卡钻事故和提高钻井的整体经济效益有重要意义。本文针对钻井卡钻事故的仿真与预测问题,深入分析研究,将层次分析法和模糊数学理论应用于分析判断卡钻事故类型,设计了钻井卡钻事故仿真与预测系统。本文首先在对大量现场资料及相关文献分析的基础上,总结了影响卡钻事故的众多因素,分析了各类钻井卡钻事故的特征,明确了各类钻井卡钻事故的解决方法。接着以缩径卡钻为例,详细介绍了钻井卡钻事故仿真与预测系统的实现方法。然后设计了基于层次分析法(AHP)的递阶层次结构模型,建立了面向对象的多层次推理模型;采用基于模糊理论的指标隶属度刻画方法,建立了钻井卡钻事故各相关因素量化指标的隶属度函数;选取模糊层次分析法和专家评判法,利用MATLAB进行计算,确定了卡钻事故相关评价指标的权重,对多层次评价指标的评价结果采用加权合成,得到最终的卡钻事故评价值,使得判断结果更具有准确性和科学性。最后,在得到的递阶层次结构模型和卡钻事故评价值的基础上,根据现场的钻井参数资料,计算各类卡钻事故发生的概率值,判断卡钻事故发生的类型,其中概率较大者即为可能发生的卡钻事故类型,并给出相应的仿真图形与解卡措施。在此基础上,利用VB作为前端开发工具进行应用程序开发的同时,将应用程序中较为复杂的数学计算交由MATLAB来完成,从而实现具有复杂的数学运算过程的应用程序的开发和系统的各项功能,完成对钻井卡钻事故的仿真与预测系统。通过试验结果,验证了钻井卡钻预测系统的可行性和准确性。