[发明专利]基于实数编码遗传算法的复杂结构井优化设计方法

说明书

本发明提供一种基于实数编码遗传算法的复杂结构井优化设计方法，包括：步骤1，选择布井区域，并设置布井参数；步骤2，将布井参数编码成染色体；步骤3，在步骤1和步骤2基础上，生成预先设置的总群规模的遗传算法初始种群个体，每个个体即由布井参数编码而成的染色体；步骤4，根据当前种群个体生成复杂结构井方案；步骤5，通过遗传算法存优去劣，形成新种群个体；步骤6，判断新种群个体是否具有全局最优收敛性，并在满足阈值条件时，输出最优井轨迹参数。该基于实数编码遗传算法的复杂结构井优化设计方法避免编码和解码过程，改善计算复杂性，提高运算效率等优点，可以使复杂结构井设计流程化，降低工作强度，提高工作效率。

技术领域

本发明涉及油气藏复杂结构井轨迹设计领域，特别是涉及到一种基于实数编码遗传算法的复杂结构井优化设计方法。

背景技术

多分支井是21世纪钻井领域的新兴技术，它是由一个主井眼(直井、定向井、水平井)侧钻出两个或更多进入储层的分支井眼，实现多个储层泄油。实践表明，利用分支井开发油气藏，能够扩大泄油面积；改善油藏流动剖面，减缓锥近速度；提高油气层纵向动用程度，增加裂缝油气藏裂缝钻遇率，从而增加油井产能，提高油藏最终采收率。随着水平井完井技术的发展和三维地震技术的普及，多分支井技术得到了迅速的发展。目前水平井的应用正向三大方向转移：即从结构简单的单支水平井开发向鱼骨状多分支水平井转移；从追求钻遇多层向单层精细开发转移；从单井开发向大规模整体井组开发转移。然而，利用水平井、分支水平井进行油田整体开发的研究尚处空白。因此，从油藏开发角度出发，结合油田的地质特征，开展鱼骨状复杂结构井整体开发技术研究，增强鱼骨状复杂结构井对油藏的适应性，这对于完善复杂结构井开发配套技术系列，提高该技术的推广应用成功率，夯实分支水平井普及应用理论具有十分重要的意义。传统的复杂结构井设计手工操作，成果质量取决于设计人员经验，研究成果展示困难；大型油藏描述项目复杂结构井设计存在过多的软件数据交换困难，工作繁琐，研究周期长。本发明基于实数编码遗传算法的复杂结构井优化设计方法可以很好的解决这些问题。

遗传算法(Genetic Algorithm,GA)是由Bagley J.D提出并由J.H.Holland进行最开始的系统性理论与方法研究的一种受生物进化思想启发产生的通过模拟生物进化的选择淘汰、变异、基因遗传等规律，不依赖具体问题的直接搜索来确定最优的方案的全局优化算法。常用的遗传算法编码方案有二进制编码、实数编码、矩阵编码、树型编码等。遗传算法广泛地应用于自动控制、组合优化、图像处理、人工智能和工程设计等领域中。尤其是当搜索空间很大、问题非常复杂或对问题域的先验知识很少时，使用经典搜索工具如枚举法、启发式方法等不适宜的情况下,遗传算法提供了一种效率高且有效的求解问题的合理方法。为此我们发明了一种新的基于实数编码遗传算法的复杂结构井优化设计方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于实数编码遗传算法的自动搜索出满足给定优化目标的复杂结构井轨迹设计方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：基于实数编码遗传算法的复杂结构井优化设计方法，该基于实数编码遗传算法的复杂结构井优化设计方法包括：步骤1，选择布井区域，并设置布井参数；步骤2，将布井参数编码成染色体；步骤3，在步骤1和步骤2基础上，生成预先设置的总群规模的遗传算法初始种群个体，每个个体即由布井参数编码而成的染色体；步骤4，根据当前种群个体生成复杂结构井方案；步骤5，通过遗传算法存优去劣，形成新种群个体；步骤6，判断新种群个体是否具有全局最优收敛性，并在满足阈值条件时，输出最优井轨迹参数。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，通过有效厚度、油饱和度、渗透率这些油藏地质参数来确定布井区域。

在步骤1中，设置主枝跟端点坐标、主枝方位角、分支长度、分支数目、分支角度、分支间距这些分支井主要参数初始值。