一种实钻井与设计井符合率的确定方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种实钻井与设计井符合率的确定方法与系统，属于石油天然气钻井
技术领域。
【背景技术】
[0002] 在石油天然气钻井技术领域，钻井工程设计具有非常重要的地位，是知道现场钻 井作业施工的标准，操作做指南，如果偏离钻井工程设计或者擅自改动钻井设计，不按钻井 设计进行作业施工，极有可能发生钻井复杂情况。目前钻井工程设计一般是根据钻井地质 设计，结合邻井实钻数据、钻井行业规范来编写，根据我国石油天然气行业标准SY/T 5333-2012《钻井工程设计格式》，钻井工程设计主要包括井深结构设计、井眼轨道设计、钻井液设 计、健康安全环保(HSE)设计、钻井质量要求和钻井失效要求等。钻井工程设计由设计人员 完成后，一般经过初审、终审后，由业务主管部门下发至钻井施工单位，钻井施工单元按照 钻井工程设计要求进行钻井施工作业，施工作业中有甲方或甲方代表进行监督。施工作业 结束后，主管部门进行完钻验收，给出评价，最后施工单位提交根据实钻情况，编写井史等 相关材料并提交给甲方。
[0003] 实钻井与设计井符合率越高，说明现场按照设计施工的程度越高，也说明现场施 工的规范性越高。这样，施工过程出现复杂情况的风险就越低。所以，实钻井与设计井符合 率的评价是施工单元执行设计、规范施工的重要指标。目前，关于实钻井与设计井的符合率 评价整体处于一个"定性"阶段，现场验收时，主要是凭借验收人员的个人经验定性给出结 果，例如："某口井符合率高"、"某口井符合率还不错"、"某口井符合率低"等等，缺乏一套科 学、合理的评价方法，明确给出一个"定量"的结果。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种实钻井与设计井符合率的确定方法与系统，以减少实钻 井与设计井符合率的确定过程中的主观因素。
[0005] 本发明为解决上述技术问题提供了一种实钻井与设计井符合率的确定方法，该确 定方法包括以下步骤：
[0006] 1)根据钻井工程设计确定实钻井与设计井的对比项目，并根据设计井数据获取对 比项目元素的标准值或取值范围，根据实钻井数据获取对比项目元素的实钻数据值；
[0007] 2)根据设计井中对比项目元素类型计算实钻井中对应项目元素的隶属度，并根据 得到的隶属度构建实钻井对比项目的模糊向量；
[0008] 3)根据设计井对比项目的元素值构建模糊向量作为标准模型库，该模型库中每个 对比项目元素所对应的模糊向量均为1;
[0009] 4)计算实钻井各对比项目的模糊向量与标准模型库中对应项目模糊向量之间的 贴近度，根据各对比项目的权重和对比项目贴近度计算总贴近度，该总贴近度即为实钻井 与设计井的符合率。
[0010] 所述的步骤1)中确定的对比项目包括井深结构、井眼轨道、钻井液、井深质量、钻 井失效、井控和HSE。
[0011] 所述步骤2)中隶属度的计算是根据设计井中对比项目中元素类型选择相应的隶 属度函数得到，
[0012] 若设计井中对比项目中元素取布尔值，且实钻井中对应对比项目元素与之一致， 则实钻井中该项目元素的隶属度为1，否则为〇;
[0013] 若设计井中对比项目元素取标准值X，则实钻井中对应对比项目元素的隶属度函
[0014] 若设计井中对比项目元素取值要求小于等于Y，则实钻井中对应对比项目元素的
[0015] 若设计井中对比项目元素取值要求大于等于Z，则实钻井中对应对比项目元素的
[0016] 其中u为对比项目元素，A(U)为元素u的隶属度。
[0017] 所述步骤4)中采用的贴近度为格贴近度、海明贴近度、欧几里得贴近度、测度贴近 度、最小最大贴近度和最小平均贴近度中任意一种。
[0018] 所述步骤4)中各对比项目的权重根据对比项目的重要性确定。
[0019] 所述对比项目中井深结构的元素包括开次井眼尺寸、各开次套管尺寸、各开次套 管壁厚和各开次套管下深;对比项目中井眼轨道的元素包括造斜点井深、造斜率、靶点位 移、完钻井深、完钻垂深、闭合位移和闭合方位。
[0020] 所述对比项目中钻井液的元素包括各开次钻井液密度、钻井液失水、钻井液粘度、 钻井液屈服值、钻井液塑性粘度、钻井液表观粘度、钻井液动塑比、钻井液流性指数和钻井 液稠度系数。
[0021] 所述对比项目中井身质量的元素包括直井段最大井斜、直井段最大井眼曲率、直 井段最大水平位移、平均井径扩大率、靶前位移和水平段段长;钻井时效的元素包括钻井周 期、机械钻速、时间利用率;井控的元素包括井控装置级别和井控装备试压值;HSE的元素包 括是发生在环境污染、是否发生安全事故和是否发生人员健康事故。
[0022] 本发明还提供了一种实钻井与设计井符合率的确定系统，该确定系统包括钻井工 程设计模块、设计井数据模块、实钻井数据模块、项目权重模块、实钻井评价项目模块、设计 井评价项目模块和符合率计算模块，
[0023] 所述钻井工程设计模块用于提供对比项目及其元素的设计数据，包括元素定值、 标准值及取值范围；
[0024] 设计井数据模块用于根据钻井工程设计模块，获取各对比项目元素的定值、标准 值及取值范围；
[0025] 实钻井数据模块用于根据钻井工程设计模块施工作业形成的实钻数据，获取实钻 对比项目元素的实钻值；
[0026] 项目权重模块用于根据钻井工程设计模块中各对比项目的重要性，设置各一对比 项目在钻井工程中的权重值；
[0027] 实钻井评价项目模块用于根据实钻井数据模块，构建各对比项目的模糊向量；
[0028] 设计井评价项目模块用于根据设计井数据模块，构建各对比项目的模糊向量；
[0029] 符合率计算模块用于计算实钻井各对比项目模糊向量与设计井各对比项目模糊 向量对应的贴近度，并根据项目权重模块中的各对比项目权重值计算对比项目总的贴近 度。
[0030] 所述符合率计算模块采用的贴近度为格贴近度、海明贴近度、欧几里得贴近度、测 度贴近度、最小最大贴近度和最小平均贴近度中任意一种。
[0031] 本发明的有益效果是:本发明根据钻井工程设计及实钻数据确定实钻井与设计井 的对比项目及其元素值，根据对比项目的重要性设置权重值，通过隶属度函数计算评价项 目元素隶属度并构建模糊向量，计算各对应对比项目模糊向量的贴近度，并根据项目权重 模块中的各对比项目权重值计算对比项目总的贴近度。本发明利用模糊向量的贴近度来描 述实钻井与设计井的符合率，实现了评价的定量化，减少了人为的主观判断，使评价更趋科 学化，对于钻井后评估具有非常重要的意义。
【附图说明】
[0032] 图1是本发明实施例HH96P10井三级井身结构示意图；
[0033]图2是本发明实施例HH96P10井井眼轨道设计垂直剖面图；
[0034]图3是本发明实施例HH96P10井井眼轨道设计水平投影图；
[0035]图4是本发明实施例HH96P10井井眼轨道实钻垂直剖面图；
[0036]图5是本发明实施例HH96P10井井眼轨道实钻水平投影图；
[0037]图6是本发明实施例HH96P10井二开直井段实钻井斜图；
[0038]图7是本发明实钻井与设计井符合率确定系统模块构成关系图。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的说明。
[0040]本发明根据钻井工程设计及实钻数据，确定实钻井与设计井的评价项目及其元素 值，根据评价项目的重要性设置权重值，通过隶属度函数计算一级评价项目元素隶属度并 构建模糊向量，计算各对应评价项目模糊向量的贴近度，并根据项目权重模块中的各对比 项目权重值计算对比项目总的贴近度作为实钻井与设计井的符合率。
[0041 ]下面以某公司红河油田的HH96P10井为例来对本发明的实钻井与设计井符合率确 定过程进行详细说明，本实施例中的HH96P10井为水平井，井身结构如图1所示。具体步骤如 下：
[0042] 1.根据钻井地质设计，邻井实钻数据，钻井行业规范编写钻井工程设计，并形成设 计井数据。根据HH96P10井地质设计，邻井红河96井、红河90井实钻数据，钻井行业规范编 SY/T 5431-2008《井身结构设计方法》、SY/T 5480-2007《固井设计规范》、SY/T 6426-2005 《钻井井控技术规程》等编写钻井工程设计，并形成设计井数据，HH96P10井井眼轨道设计如 图2和图3所示。
[0043] 2.按照钻井工程设计，钻井施工单位进行钻井施工作业，记录实钻井数据。本实施 例中HH96