[发明专利]钻井作业参数多目标优化方法及装置

说明书

本发明提供了一种钻井作业参数多目标优化方法及装置，所述方法包括：构造钻井作业参数优化的多目标函数；确定所述多目标函数的多个约束条件，根据多个约束条件和所述多目标函数建立多目标优化模型；根据所述多目标优化模型确定钻井作业参数以根据所述钻井作业参数进行钻进作业，本发明可根据多种约束条件进行作业参数优化，具有很大的灵活性和广泛的实用性。

技术领域

本发明涉及地下资源钻采工程技术领域，尤其涉及一种钻井作业参数多目标优化方法及装置

背景技术

钻井作业是一个系统工程，为实现最好的钻井作业时效，需要对整个钻井作业系统进行优化；第一方面是单只钻头实现单趟最大进尺，第二是尽可能提高机械钻速；第三是尽可能提高起下钻的速度，实现最佳的起下钻时效；第四个方面合理的循环排量及良好的泥浆形成实现井眼清洁，把短起下及通井次数少。以上四个方都必须建立在井况稳定的基础之上，即井壁稳定且不涌不漏。

钻井作业中使用的参数直接影响到钻井作业的安全及作业效率。作业参数优化问题属于有约束条件下的非线性优化问题。目前的钻井作业参数优化模型大都把钻井作业参数优化归结为单目标优化问题，即用单一的目标函数(比如仅优化钻速或进尺)来优化作业参数，这单一的目标函数优化的作业参数不仅会因其它作业参数的制约不能实现，而且往往未把井的安全这个因素考虑在内，而井的安全往往是很多井影响时效的最大的因素，故单一的目标模型具有很大的局限性。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种钻井作业参数多目标优化方法，根据多种约束条件进行作业参数优化，具有很大的灵活性和广泛的实用性。本发明的另一个目的在于提供一种钻井作业参数多目标优化装置。本发明的再一个目的在于提供一种计算机设备。本发明的还一个目的在于提供一种可读介质。

为了达到以上目的，本发明一方面公开了一种钻井作业参数多目标优化方法，包括：

构造钻井作业参数优化的多目标函数；

确定所述多目标函数的多个约束条件，根据多个约束条件和所述多目标函数建立多目标优化模型；

根据所述多目标优化模型确定钻井作业参数以根据所述钻井作业参数进行钻进作业。

优选的，所述构造钻井作业参数优化的多目标函数具体包括：

确定优化目标分别为进尺、钻速、起下钻和井眼清洁的四个目标函数；

基于多目标优化理论和四个目标函数得到所述多目标函数。

优选的，所述基于多目标优化理论和四个目标函数得到所述多目标函数具体包括：

确定每个目标函数的权重系数；

根据每个目标函数及对应的权重系数得到每个目标函数对应的分量；

将四个目标函数的分量相加得到所述多目标函数。

优选的，所述多个约束条件包括钻压约束条件、转速约束条件、排量约束条件、泥浆比重约束条件和井况稳定约束条件。

优选的，所述根据所述多目标优化模型确定钻井作业参数具体包括：

根据所述多个约束条件，随机生成初始群体；

根据所述多目标函数获取所述初始群体中个体的适应值；

根据遗传算法终止准则，确定所述初始群体的进化代数是否满足预设终止条件，若是，得到所述钻井作业参数，若否，根据所述适应值进行选择操作、交叉操作以及变异操作，然后重复获取所述适应值直至所述初始群体的进化代数是否满足预设终止条件。

优选的，所述根据所述适应值进行选择操作、交叉操作以及变异操作具体包括：

根据所述适应值进行选择操作，获取优胜个体；