[發明專利]一種基于成本分析模型的工廠化鉆井優化配置方法和系統

在審

• 申請號: 202011626387.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112819198A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 閆偉;丁小平;檀朝東;葛洪魁;竇玉玲;李文博;王詩棋;孟祥龍;李昱鋒;惲博文;余嵚鑫;馬澤林;盧燃
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q30/02;G06Q50/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 冀志華

1.一種基于成本分析模型的工廠化鉆井優化配置方法，其特征在于包括以下步驟：

1)進行工廠化鉆井理論研究、工廠化鉆井成本因素研究、工廠化鉆井成本量化研究，確定影響工廠化鉆井成本的影響因素；

2)基于確定的各影響因素，建立復雜多因素、多平臺、多環節、多工況的工廠化鉆井成本分析模型，并通過輸入已知的靶點信息和枚舉的初始平臺數K，進行方案優選和成本分析，優選出最小成本下的工廠化鉆井平臺數以及井眼軌跡參數，實現對工廠化鉆井的優化配置。

2.如權利要求1所述的一種基于成本分析模型的工廠化鉆井優化配置方法，其特征在于：所述步驟2)中，對工廠化鉆井進行優化配置的方法，包括以下步驟：

2.1)以控制靶點水平位移之和最小為優化目標，采用改進的K均值動態聚類算法對各平臺的平臺坐標進行優化；

2.2)基于優化后的平臺相關信息，建立工廠化鉆井成本分析模型，用于對各平臺的總成本進行計算；

2.3)重復步驟2.1)～步驟2.2)，利用枚舉算法，選取不同的平臺數，計算整個井工廠所有平臺數下對應的鉆井總成本I_zong；

2.4)根據平臺的總成本I_zong最小，對步驟2.3)確定的各平臺數方案進行綜合比較和優選，選出最合適的一組平臺數以及經驗軌跡參數，作為最終的工廠化鉆井優化配置方案。

3.如權利要求2所述的一種基于成本分析模型的工廠化鉆井優化配置方法，其特征在于：所述步驟2.2)中，基于優化后的平臺相關信息，對各平臺的總成本進行計算的方法，包括以下步驟：

2.2.1)根據確定的平臺及井口的位置，計算鉆前工程費用以及工程服務費；

2.2.2)根據平臺和隸屬于該平臺靶點的位置對井型進行優選，同時根據造斜點，造斜率，井斜角給定的條件對井眼軌道進行優選，并計算井深和各開長度；

2.2.3)基于確定的井型、井眼軌道、井深信息，按照批次計算材料費用；

2.2.4)根據平臺上井數、井口布局方式及鉆井周期，計算鉆機及勞務費用，其中，鉆井周期計算根據同型井鉆井周期學習所得；

2.2.5)對于不可量化的監督管理費和不可量化費用比例系數K₁和K₂來確定，系數K₁和K₂根據已鉆區塊資料來反推確定，最終得到工廠化鉆井成本分析模型；

2.2.6)重復步驟2.2.1)～步驟2.2.5)，建立各平臺鉆井費用估算模型并計算得到各平臺鉆井總費用。

4.如權利要求3所述的一種基于成本分析模型的工廠化鉆井優化配置方法，其特征在于：所述步驟2.2.1)中，鉆前工程費用包括占地面積費用和土石方費用，計算公式分別為：

其中：I_zq為“井工廠”總占地面積費用，元；K為“井工廠”平臺數，口；I_zqi為“井工廠”中平臺i的占地面積費用；

其中，I_P2為總井場路建設費用，元；I_P2i為單平臺的土石方費用。

5.如權利要求3所述的一種基于成本分析模型的工廠化鉆井優化配置方法，其特征在于：所述步驟2.2.3)中，材料費用的計算公式為：

其中：為第n口井井深，m；H_nj為第n口井第j開鉆井長度，m；d_inj為第n口井第j開鉆頭，套管，鉆井液，水泥單價每米費用，元/m；1≤i≤5，1≤j≤m_開；N_井數為平臺的總井數；m_開為井的開數。