(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210627570.8 (22)申请日 2022.06.06 (71)申请人 中国石油化工股份有限公司 地址 225000 江苏省扬州市文汇西路1号 申请人 中国石油化工股份有限公司江苏油 田分公司 (72)发明人 谢鑫　窦正道　孙越冬　唐玉华　 付成林　金晶　 (74)专利代理 机构 北京文苑专利代理有限公司 11516 专利代理师 王炜 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 16/25(2019.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 40/06(2012.01) (54)发明名称 一种开发井 井身结构设计方法 (57)摘要 本发明提供了一种开发井井身结构设计方 法， 包括： (1)建立区块风险发生的概率数据库， 概率数据库中包括复杂发生的井深比例、 复杂发 生的概率、 复杂发生处理的周期； (2)建立设计井 复杂风险数据库， 风险数据库包括设计井发生的 井深、 复杂发生的概率、 复杂处理的周期； (3)建 立井身结构设计优化方法， 采用待选方案投资 率、 总复杂发生率、 总复杂处理周期的乘积， 作为 判断目标方案的方法。 本发明中复杂发生的深度 更精确， 方案对比更加全面和准确， 将同一地层 出现的多个复杂发生概率和复杂处理时间进行 合并， 一个地层位置对应一个复杂处理时间和复 杂发生概率， 简化计算的参数。 权利要求书3页 说明书12页 附图1页 CN 115168936 A 2022.10.11 CN 115168936 A 1.一种开发井 井身结构设计方法， 其特 征在于， 包括： (1)建立区块风险发生的概率数据库， 概率数据库中包括复杂发生的井深比例、 复杂发 生的概率、 复杂发生处 理的周期； (2)建立设计井复杂风险数据库， 风险数据库包括设计井发生的井深、 复杂发生的概 率、 复杂处 理的周期； (3)建立井身结构设计优化方法， 采用待选方案投资率、 总复杂发生率、 总复杂处理周 期的乘积， 作为判断目标 方案的方法。 2.根据权利要求1所述 开发井井身结构设计方法， 其特 征在于， 步骤(1)包括： 将邻井发生复杂的井深， 转换为在各层位中的位置比例； 复杂发生的概率为同一地层 位置出现的复杂次数之和除以样本数量； 复杂处理的周期为同一地层位置出现的复杂的处 理周期之和。 3.根据权利要求2所述 开发井井身结构设计方法， 其特 征在于， 步骤(2)包括： 复杂数据库中的井深比例转换为设计井发生的井深； 复杂发生的概率和复杂处理的周 期按复杂数据库取值。 4.根据权利 要求1‑3任一项所述开发井井身结构设计方法， 其特征在于， 步骤(3)包括： 待选方案投资率、 总复杂发生 率、 总复杂处 理周期的乘积最小的方案为目标 方案。 5.根据权利要求1 ‑3任一项所述 开发井井身结构设计方法， 其特 征在于， 步骤(1)包括： 统计和计算分析已钻井复杂发生的井号、 复杂发生的井深、 处理的时间数据， 包含： 井 号Ai， 井深Hj， 复杂处理时间Tj， 非人为复杂发生的次数Sj， 复杂发生的概率为 Fi， 复杂处理的 时间为Ti,相关样本井的数量P,发生复杂所在地质层位的顶为Cj， 发生复杂所在地质层位的 底为Cj+1； 建立已钻井情况 数据库矩阵X： (Ai， Hj， Tj， Sj， Cj， Cj+1)； 复杂发生的在地层中的Cj位置： 将复杂发生地层的位置bilij初始化处理， 表示为n+bilij， n为地层序列， 从地面开始第 一层为0， 第二个层位记为1， 依次类推， 记为bilik； 若bilik相同， 则认为是同一地层相同位 置， 令同一 地层相同位置数量 为m； 计算在同一 地层相同位置的不同复杂类型综合 风险发生的概 率： 计算在同一 地层相同位置的不同复杂类型的综合 风险处理的时间： 建立处复杂发生的概 率的数据库Y矩阵： (bi lik， Fk， Tk)； 其中， Ai为目标区块的井号； Hj为在井号Ai中复杂发生的井深； Tj在井号Ai中井深Hj处复 杂发生处理的时间； Sj为在井号Ai中井深Hj处， 非人为复杂发生的次数； bilij为复杂发生在权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115168936 A 2层位中的位置 。 6.根据权利要求1 ‑3任一项所述 开发井井身结构设计方法， 其特 征在于， 步骤(2)包括： 建立设计 井B数据库矩阵Z(Hb， Cvb， Cvb+1， Y(b,2)， Y(b， 3) )； 设计井在井深Hb出现复杂,该地质层位的顶部斜深为Cvb,该地质层位的底部斜深Cvb+1， Hb＝[z(b,3) ‑z(b,2)]·[Y(b,1)‑n]+z(b‑2)， 表示为z(b， 1)＝Hb； n为地层序列， 从地 面开始第一层为0， 第二个层位记为1， 依次类 推； 此时设计井Hb处的复杂发生的概率为Y(K,2),处理的周期为Y(k， 3)， 则令z(b， 2)＝Y(k， 2)， 同理令 z(b， 3)＝Y(k， 3)； 建立复杂概 率和复杂处 理时间的数据库： V[Z(b， 1),Z(b,4),Z(b,5)]。 7.根据权利要求1 ‑3任一项所述 开发井井身结构设计方法， 其特 征在于， 步骤(3)包括： 令井底深度为M0， 本开次的井眼直径为Qs， 下一开次的井眼直径为Qx， 本开次的套管外 径为φ1， 下开次套管外径为φ2； 以套管下至M0， 作为基准方案， 其投资作为基准投资U； 方案K的套管下深下至M0‑kΔh， 在数据库V中， 如果存在M0‑kΔh≤V(b,1)≤M0， 则选择 相应的复杂发生 概率v(b， 2)， 复杂处 理周期v(b， 3),且有m个点； 方案K周期为D； 方案的投资率表示 为方案k的投资Uk与基准方案投资U的比值； 其中， KΔh为井身结构优化的步长zj为每方钻井液成本； gj每方固井水泥浆成本； Vs是 本开次井眼的机械钻速， m/h； Vx是下一开次井眼的机械钻速， m/h； shixiao为纯钻时效； r f 是与钻井中周期相关的费用； tg为本开次套管和下一 开次套管的价格差， 单位是 元/t； 方案K总复杂发生 率Fk： 方案K总复杂发生处 理周期比例Tk： 建立互成120 °角的坐标轴： OA、 OB、 OC； 射线OA为方案的投资率fangank， 射线0B为总复杂 发生率Fk， 射线OC为总复杂处理周期Tk； 采用三角形面积SΔABC作为比较 参数， 若SΔABC值小， 方 案是综合投资、 复杂发生率、 复杂处理周期三个因素的最优方案； 若没有复杂， 即发生率和 复杂处理周期为0， 则SΔABC为方案的投资率；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115168936 A 3