[發明專利]鉆井作業參數多目標優化方法及裝置

在審

• 申請號: 202210355807.1
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114626249A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 崔允;張福祥;李志斌;黃濤
• 申請（專利權）人: 洲際海峽能源科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06N3/12;G06F111/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙平;董驍毅

本發明提供了一種鉆井作業參數多目標優化方法及裝置，所述方法包括：構造鉆井作業參數優化的多目標函數；確定所述多目標函數的多個約束條件，根據多個約束條件和所述多目標函數建立多目標優化模型；根據所述多目標優化模型確定鉆井作業參數以根據所述鉆井作業參數進行鉆進作業，本發明可根據多種約束條件進行作業參數優化，具有很大的靈活性和廣泛的實用性。

技術領域

本發明涉及地下資源鉆采工程技術領域，尤其涉及一種鉆井作業參數多目標優化方法及裝置

背景技術

鉆井作業是一個系統工程，為實現最好的鉆井作業時效，需要對整個鉆井作業系統進行優化；第一方面是單只鉆頭實現單趟最大進尺，第二是盡可能提高機械鉆速；第三是盡可能提高起下鉆的速度，實現最佳的起下鉆時效；第四個方面合理的循環排量及良好的泥漿形成實現井眼清潔，把短起下及通井次數少。以上四個方都必須建立在井況穩定的基礎之上，即井壁穩定且不涌不漏。

鉆井作業中使用的參數直接影響到鉆井作業的安全及作業效率。作業參數優化問題屬于有約束條件下的非線性優化問題。目前的鉆井作業參數優化模型大都把鉆井作業參數優化歸結為單目標優化問題，即用單一的目標函數(比如僅優化鉆速或進尺)來優化作業參數，這單一的目標函數優化的作業參數不僅會因其它作業參數的制約不能實現，而且往往未把井的安全這個因素考慮在內，而井的安全往往是很多井影響時效的最大的因素，故單一的目標模型具有很大的局限性。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種鉆井作業參數多目標優化方法，根據多種約束條件進行作業參數優化，具有很大的靈活性和廣泛的實用性。本發明的另一個目的在于提供一種鉆井作業參數多目標優化裝置。本發明的再一個目的在于提供一種計算機設備。本發明的還一個目的在于提供一種可讀介質。

為了達到以上目的，本發明一方面公開了一種鉆井作業參數多目標優化方法，包括：

構造鉆井作業參數優化的多目標函數；

確定所述多目標函數的多個約束條件，根據多個約束條件和所述多目標函數建立多目標優化模型；

根據所述多目標優化模型確定鉆井作業參數以根據所述鉆井作業參數進行鉆進作業。

優選的，所述構造鉆井作業參數優化的多目標函數具體包括：

確定優化目標分別為進尺、鉆速、起下鉆和井眼清潔的四個目標函數；

基于多目標優化理論和四個目標函數得到所述多目標函數。

優選的，所述基于多目標優化理論和四個目標函數得到所述多目標函數具體包括：

確定每個目標函數的權重系數；

根據每個目標函數及對應的權重系數得到每個目標函數對應的分量；

將四個目標函數的分量相加得到所述多目標函數。

優選的，所述多個約束條件包括鉆壓約束條件、轉速約束條件、排量約束條件、泥漿比重約束條件和井況穩定約束條件。

優選的，所述根據所述多目標優化模型確定鉆井作業參數具體包括：

根據所述多個約束條件，隨機生成初始群體；

根據所述多目標函數獲取所述初始群體中個體的適應值；

根據遺傳算法終止準則，確定所述初始群體的進化代數是否滿足預設終止條件，若是，得到所述鉆井作業參數，若否，根據所述適應值進行選擇操作、交叉操作以及變異操作，然后重復獲取所述適應值直至所述初始群體的進化代數是否滿足預設終止條件。

優選的，所述根據所述適應值進行選擇操作、交叉操作以及變異操作具體包括：

根據所述適應值進行選擇操作，獲取優勝個體；