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[發明專利]一種PDC鉆頭鉆進參數多目標優化方法及裝置有效

專利信息
申請號: 201310080083.5 申請日: 2013-03-13
公開(公告)號: CN103177185A 公開(公告)日: 2013-06-26
發明(設計)人: 張輝;高德利 申請(專利權)人: 中國石油大學(北京)
主分類號: G06F19/00 分類號: G06F19/00;G06N3/12
代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127 代理人: 郭智
地址: 102249*** 國省代碼: 北京;11
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摘要:
搜索關鍵詞: 一種 pdc 鉆頭 鉆進 參數 多目標 優化 方法 裝置
【權利要求書】:

1.一種PDC鉆頭鉆進參數多目標優化方法,其特征在于,包括:

構造PDC鉆頭鉆進參數優化的多目標函數;

確定所述PDC鉆頭鉆進參數優化的多目標函數的約束條件,根據約束條件建立PDC鉆頭鉆進參數多目標優化模型;

根據所述PDC鉆頭鉆進參數多目標優化模型確定PDC鉆頭鉆進參數,以實現PDC鉆頭鉆進參數多目標優化。

2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述構造PDC鉆頭鉆進參數優化的多目標函數的步驟包括:

根據鉆井實際情況,基于三個目標函數:進尺、鉆速和每米鉆井成本,利用多目標優化理論構造鉆進參數優化的多目標函數。

3.如權利要求2所述的方法,其特征在于,所述鉆進參數優化的多目標函數為:

max?F(X)=α1f1(X)+α2f2(X)-α3f3(X)

其中,f1(X)為進尺目標,單位為m;f2(X)為機械鉆速目標,單位為m/h;f3(X)為每米鉆井成本目標,單位為元/m;α1、α2、α3為反映決策者意愿的各目標函數的權重,Σi=13αi=1.]]>

4.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述約束條件包括:鉆壓約束條件、轉速約束條件、鉆頭磨損量約束條件、進尺約束條件、機械鉆速約束條件和鉆井成本約束條件。

5.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據所述PDC鉆頭鉆進參數多目標優化模型確定PDC鉆頭鉆進參數的步驟包括:

根據所述約束條件,隨機生成初始群體P(t),其中,t為當前進化代數,t∈[0?tmax],t取零時,為初始群體,tmax為最大進化代數;

根據所述PDC鉆頭鉆進參數優化的多目標函數獲取P(t)中個體的適應度;

根據遺傳算法終止準則,判斷是否滿足終止條件,如果t>tmax,則輸出優化的PDC鉆頭鉆進參數;否則,則根據所述適應度進行選擇操作來獲取優勝個體;

對所述優勝個體進行交叉操作;

對交叉操作后的個體進行變異操作產生群體P(t),其中,t=t+1;

對群體P(t)重復進行群體中個體適應度獲取、選擇操作、交叉操作、變異操作直至滿足所述終止條件,輸出優化的PDC鉆頭鉆進參數。

6.如權利要求5所述的方法,其特征在于,所述選擇操作方法為輪盤式選擇方法。

7.如權利要求5所述的方法,其特征在于,所述變異操作為自適應變異操作。

8.一種PDC鉆頭鉆進參數多目標優化裝置,其特征在于,包括:

多目標函數建立單元,用于構造PDC鉆頭鉆進參數優化的多目標函數;

優化模型建立單元,用于確定所述PDC鉆頭鉆進參數優化的多目標函數的約束條件,根據約束條件建立PDC鉆頭鉆進參數多目標優化模型;

優化單元,用于根據所述PDC鉆頭鉆進參數多目標優化模型確定PDC鉆頭鉆進參數,以實現PDC鉆頭鉆進參數多目標優化。

9.如權利要求8所述的裝置,其特征在于,所述多目標函數建立單元進一步用于根據鉆井實際情況,基于三個目標函數:進尺、鉆速和每米鉆井成本,利用多目標優化理論構造鉆進參數優化的多目標函數。

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