[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

本發明涉及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，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。本發明可以廣泛應用于非常規油氣開采領域。

技術領域

本發明涉及一種多因素、多工序的非常規油氣成本分析模型的工廠化鉆井優化配置方法和系統，屬于非常規油氣開采領域。

背景技術

近年來，隨著常規油氣資源的快速消耗，新增資源的勘探開發難度增大，全球油氣資源勘探開發正在由傳統的常規油氣為主轉為常規與非常規油氣并重的局面，非常規油氣開采成為全球趨勢。

自2007年開始，井工廠作業模式大大提高了勘探開發的經濟性。首先，利用最小的井場使開發井網覆蓋儲層區域最大化，減少了井場的占地面積；其次，多口井集中鉆進和生產，減少了人力成本、鉆完井施工車輛及鉆機搬家時間，同時地面工程及生產管理也得到簡化，大大降低了作業成本；最后，多口井依次一開、固井，二開、再依次固完井，鉆井、固井、測井工序間無停待，實現設備利用最大化，提高了作業效率，同時，同開次鉆井液重復利用，減少鉆井成本。總之，井工廠作業模式是降低非常規油氣鉆井成本的有效手段，是在同一地區集中布置大批相似井，使用大量標準化的裝備或服務，來以流水線作業的方式進行鉆井，是一種高效低成本的作業模式。

盡管井工廠鉆井技術在現場應用效果很好，但是，工廠化鉆井成本的定量描述仍缺乏理論支撐；此外，井工廠鉆井成本計算又是涉及多工種，多因素，不同類型因素緊密聯系的一個系統問題，無法對影響工廠化鉆井的各個環節進行優化。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供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，通過構建考慮鉆井學習率、批量化鉆井模式、鉆井液重復利用的致密油藏工廠化鉆井成本模型，對工廠化鉆井進行優化配置。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種基于成本分析模型的工廠化鉆井優化配置方法，其包括以下步驟：

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。

進一步，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。

進一步，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；