深水表层导管喷射安装是海洋油气开发的核心建井环节，作业时效与井口稳定性直接决定深水建井的工程周期和经济成本，其作业时间由喷射钻进、静置恢复两个阶段构成，二者受钻压、喷射流量等多种参数共同影响，且参数间存在复杂的非线性耦合关系，同时激进的钻进参数会加剧井壁土体扰动，大幅延长静置恢复时间，两个阶段存在显著的效率权衡矛盾，传统优化方法多聚焦单阶段效率、未量化参数间的制约关系，也缺乏智能算法的全局寻优，难以实现作业总时效与井口稳定性的协同优化，成为深水钻井工程亟待解决的技术难题。与此同时，深水表层导管喷射安装的现场试验和高保真数值模拟数据获取成本高昂，对优化算法的样本利用率、非线性问题处理能力提出了更高要求，而传统梯度优化算法在应对此类高维、非凸、强耦合的工程优化问题时存在明显局限，亟需开发适配工程特性的精准优化方法与框架，为现场喷射参数的精细化决策提供科学支撑。相关研究认识刊登在《石油学报》第47卷第3期。

（1）中国石油大学（北京）宋宇副教授构建高精度双阶段时间预测模型，搭建可并行预测喷射钻进时间与静置恢复时间的多输出神经网络模型，结合粒子群优化算法优化初始权值、网格搜索法优选超参数，实现了对双阶段时间的快速、精准预测，探索了以数据驱动方法替代传统复杂机理的工程方法。

（2）提出分阶段贝叶斯优化新算法：研发融合树结构Parzen估计器与高斯过程的分阶段贝叶斯优化算法，通过TPE完成全局参数空间的快速探索，锁定潜在优质区域后，切换为GP与期望提升采集函数结合的局部精细寻优，平衡了算法的全局搜索广度与局部寻优精度，解决了传统算法样本利用率低、易陷入局部极值的问题，可高效求解深水喷射安装参数的复杂优化问题。

（3）实现作业总时效与稳定性全局协同优化，C-BO-TPE算法优化后的参数组合实现了喷射钻进与静置恢复阶段的效率平衡，算法使总作业安装时间大幅缩短，同时揭示深水软土地层喷射参数影响机制，明确“低钻压、小流量、大钻头伸出量、大尺寸比”的最优参数特征，为现场精细化参数决策提供理论依据与实操指导。

论文链接：http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202603010