一种页岩油气井的导向工具确定方法、装置、设备及介质与流程

文档序号:44128807发布日期:2025-12-23 21:55阅读:16来源:国知局
技术简介:
本发明针对页岩油气井导向工具选择依赖经验、缺乏量化标准的问题,提出基于层次分析法的优化方法。通过构建包含钻井成本、储层特性、地质参数等多维度指标的评价体系,结合施工数据建立成本-进尺关系模型,量化各因素权重,实现工具选择的科学决策,提升钻井效率并降低开发成本。
关键词:导向工具选择,层次分析法

本发明涉及页岩油气开发领域,特别涉及一种页岩油气井的导向工具确定方法、装置、设备及介质。


背景技术:

1、近十年来,国内页岩油气勘探开发快速发展,水平井开发中导向工具的选择对开发效率影响显著。当前主流导向工具包括lwd(即logging while drilling‌,随钻测井)、近钻头及旋转导向三种,但其选择存在明显技术局限。

2、现有导向工具各有短板,例如,lwd测量盲区长、滑动钻进时效低,难以精准识别储层边界;旋转导向虽性能更优,但成本高昂,单井费用达300万元以上;近钻头经济性居中,却未形成综合优势。且随着水平段长度延伸,lwd因时效低下导致钻井周期延长,综合成本反超旋转导向,凸显工具适配性矛盾。同时,工具选择受地层稳定性、储层埋深、摩阻系数等多因素影响,当前仅依赖专家经验,缺乏定量化判据,难以应对深层、复杂构造等新开发场景的需求。此外,旋转导向的米费制与日费制收费模式,在水平段长度变化时会加剧成本波动,进一步增加选择难度。

3、因此,对于页岩油气井的开发,如何优化导向工具的选择方案是当前亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种页岩油气井的导向工具确定方法、装置、设备及介质,能够在页岩油气井的开发项目中,对导向工具的选择进行优化。其具体方案如下:

2、第一方面,本技术提供了一种页岩油气井的导向工具确定方法,包括:

3、在目标页岩油气井中,将随钻测井工具、近钻头以及旋转导向工具确定为导向工具集,并将所述导向工具集的钻井进尺、施工周期以及导向钻井费用确定为施工数据;所述钻井进尺为使用导向工具进行钻井所确定的进尺;

4、基于所述施工数据确定所述导向工具集的施工成本和施工进尺之间的目标关系,并利用所述目标关系和层次分析法确定目标层次结构;所述施工成本为基于所述目标关系估算的本次钻井的施工成本;

5、确定所述目标层次结构中准则层的第一权重信息,并确定所述目标层次结构中方案层的第二权重信息;其中,所述准则层包括导向钻井费用、油气储层的产状稳定度、钻井过程中的摩阻系数、所述目标页岩油气井的水平段长度、所述油气储层的储层埋深以及井筒漏垮风险;所述方案层包括所述导向工具集;

6、基于所述第一权重信息和所述第二权重信息从所述导向工具集中确定目标导向工具,以利用所述目标导向工具执行预设钻井操作。

7、可选的,所述基于所述施工数据确定所述导向工具集的施工成本和施工进尺之间的目标关系,包括:

8、确定所述目标页岩油气井所处区域的地质环境和预设钻井模式,基于所述地质环境和所述预设钻井模式从所述导向工具集中确定钻井成本满足预设低成本条件的导向工具,并将所述钻井成本满足预设低成本条件的导向工具确定为低耗导向工具;

9、基于所述施工数据确定关于所述低耗导向工具的表征施工成本和施工进尺之间的目标关系的目标模型;

10、基于所述目标模型确定施工成本随施工进尺变化的关系图,并从所述关系图中确定经济平衡进尺;所述经济平衡进尺表征所述关系图中在同一施工进尺下导向工具的施工成本相同。

11、可选的,所述确定所述目标层次结构中准则层的第一权重信息,包括:

12、将所述目标层次结构中准则层的所述导向钻井费用、所述产状稳定度、所述摩阻系数、所述水平段长度、所述储层埋深以及所述井筒漏垮风险确定为准则因素,并基于所述准则因素构建第一初始判断矩阵;

13、确定所述准则因素中所述导向钻井费用、所述产状稳定度、所述摩阻系数、所述水平段长度、所述储层埋深以及所述井筒漏垮风险之间的第一相对重要性,并基于所述第一相对重要性和所述第一初始判断矩阵确定第一目标判断矩阵;

14、确定所述第一目标判断矩阵中所述准则因素的第一特征向量,并基于所述第一特征向量和所述准则因素的数量进行归一化操作,得到所述准则因素的第一权重百分比;

15、基于所述第一权重百分比确定所述目标层次结构中准则层的第一权重信息。

16、可选的,所述基于所述第一相对重要性和所述第一初始判断矩阵确定第一目标判断矩阵之后,还包括:

17、确定所述第一目标判断矩阵的最大特征值和阶数,基于所述最大特征值和所述阶数确定一致性指标;

18、基于所述一致性指标和预设随机一致性指标确定所述第一目标判断矩阵的一致性比率,并将所述一致性比率和预设比率阈值进行比较,得到相应的比较结果;

19、若所述比较结果表明所述一致性比率小于所述预设比率阈值,则跳转至所述确定所述第一目标判断矩阵中所述准则因素的第一特征向量的步骤;

20、若所述比较结果表明所述一致性比率不小于所述预设比率阈值,则调整所述第一相对重要性,直至所述一致性比率小于所述预设比率阈值。

21、可选的,所述确定所述目标层次结构中方案层的第二权重信息,包括:

22、基于所述目标层次结构中方案层的所述导向工具集构建第二初始判断矩阵;

23、确定所述导向工具集和所述准则因素之间的第二相对重要性,并基于所述第二相对重要性和所述第二初始判断矩阵确定第二目标判断矩阵;所述第二相对重要性为所述导向工具集相对于所述准则因素的重要性;

24、确定所述第二目标判断矩阵中所述导向工具集的第二特征向量,并基于所述第二特征向量和所述导向工具集的数量进行归一化操作,得到所述导向工具集的第二权重百分比;

25、基于所述第二权重百分比确定所述目标层次结构中方案层的第二权重信息。

26、可选的,所述基于所述第一权重信息和所述第二权重信息从所述导向工具集中确定目标导向工具,包括:

27、基于所述第一权重信息和所述第二权重信息确定目标权重信息,基于所述目标权重信息确定层次总排序;

28、对所述层次总排序进行一致性校验,当得到的校验结果表明校验通过,利用所述目标权重信息从所述导向工具集中确定目标导向工具。

29、第二方面,本技术提供了一种页岩油气井的导向工具确定装置,包括:

30、数据确定模块,用于在目标页岩油气井中,将随钻测井工具、近钻头以及旋转导向工具确定为导向工具集,并将所述导向工具集的钻井进尺、施工周期以及导向钻井费用确定为施工数据;所述钻井进尺为使用导向工具进行钻井所确定的进尺;

31、结构确定模块,用于基于所述施工数据确定所述导向工具集的施工成本和施工进尺之间的目标关系,并利用所述目标关系和层次分析法确定目标层次结构;所述施工成本为基于所述目标关系估算的本次钻井的施工成本;

32、权重确定模块,用于确定所述目标层次结构中准则层的第一权重信息,并确定所述目标层次结构中方案层的第二权重信息;其中,所述准则层包括导向钻井费用、油气储层的产状稳定度、钻井过程中的摩阻系数、所述目标页岩油气井的水平段长度、所述油气储层的储层埋深以及井筒漏垮风险;所述方案层包括所述导向工具集;

33、工具确定模块,用于基于所述第一权重信息和所述第二权重信息从所述导向工具集中确定目标导向工具,以利用所述目标导向工具执行预设钻井操作。

34、第三方面,本技术提供了一种电子设备,包括:

35、存储器,用于保存计算机程序;

36、处理器,用于执行所述计算机程序,以实现前述的页岩油气井的导向工具确定方法。

37、第四方面,本技术提供了一种计算机可读存储介质,用于保存计算机程序;其中,所述计算机程序被处理器执行时实现前述的页岩油气井的导向工具确定方法。

38、本技术中,在目标页岩油气井中,将随钻测井工具、近钻头以及旋转导向工具确定为导向工具集,并将所述导向工具集的钻井进尺、施工周期以及导向钻井费用确定为施工数据;所述钻井进尺为使用导向工具进行钻井所确定的进尺;基于所述施工数据确定所述导向工具集的施工成本和施工进尺之间的目标关系,并利用所述目标关系和层次分析法确定目标层次结构;所述施工成本为基于所述目标关系估算的本次钻井的施工成本;确定所述目标层次结构中准则层的第一权重信息,并确定所述目标层次结构中方案层的第二权重信息;其中,所述准则层包括导向钻井费用、油气储层的产状稳定度、钻井过程中的摩阻系数、所述目标页岩油气井的水平段长度、所述油气储层的储层埋深以及井筒漏垮风险;所述方案层包括所述导向工具集;基于所述第一权重信息和所述第二权重信息从所述导向工具集中确定目标导向工具,以利用所述目标导向工具执行预设钻井操作。由上可见,本技术中,在目标页岩油气井的开发作业里,首先要构建导向工具集,该集合由随钻测井工具、近钻头以及旋转导向工具组成。同时,收集这三种工具在施工过程中的钻井进尺、施工周期以及导向钻井费用,这些数据共同构成施工数据。基于施工数据确定导向工具集的施工成本与施工进尺之间的目标关系。运用层次分析法,结合已确定的目标关系,构建目标层次结构。在目标层次结构的框架下,进一步确定各层级的权重信息。准则层包含六个因素,分别是导向钻井费用、油气储层的产状稳定度、钻井过程中的摩阻系数、目标页岩油气井的水平段长度、油气储层的储层埋深以及井筒漏垮风险,确定这些因素的第一权重信息。方案层则由导向工具集构成,同样采用相应方法确定其第二权重信息。最后,综合准则层的第一权重信息和方案层的第二权重信息,对导向工具集中的工具进行全面评估和排序,从中挑选出最优的目标导向工具。随后,利用该目标导向工具按照预先制定的预设钻井操作方案开展钻井作业,确保目标页岩油气井的开发顺利进行。这样一来,本技术能够在页岩油气井的开发项目中,对导向工具的选择进行优化,从而在一定程度上提升钻井效率,降低开发成本。

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