[发明专利]一种基于改进型锯齿遗传算法的页岩气钻井参数优选方法

摘要

本发明涉及石油钻采工程钻井技术领域，特别涉及一种基于改进型锯齿遗传算法的页岩气钻井参数优选方法；包括，采集实际钻井问题参数，编码成位串；生成初始种群按锯齿型周期性变化；定义以单位钻井成本为目标适应度函数；锯齿优化种群选择、交叉、变异算子；根据目标适应度函数，选择适应度高的个体；筛选适应度高的个体产生子代种群，以子代种群为所述重新初始化种群作为下一迭代周期的开始，循环重复；重复次数达到设置迭代次数终止判定，输出钻井参数的最优配合及相应的单位钻井成本，本发明实施例通过种群多次重新初始化操作，种群规模按照种群代数的锯齿周期性变化，简化算法同时保证较强的全局搜索能力，提高了局部寻优精度。

主权项

1.一种基于改进型锯齿遗算法的页岩气钻井参数优选方法，其特征在于，具体步骤包括：S1，采集实际钻井问题参数，编码成位串；S2，种群初始化设置，生成初始种群，种群规模按锯齿型周期性变化；S3，定义以单位钻井成本为目标适应度函数，目标函数表达式：t_E—钻头与起下钻成本的折算时间，单位h；h_f—钻头磨损量，牙齿磨损的相对高点；K_d—岩石可钻性系数；W—钻压，单位kN；M—门限钻压，单位kN；C_P—压差影响系数；C_H—水力净化系数；n—转速，单位r/min；h—牙齿磨损高度，单位m；C₂—钻头牙齿磨损系数；C₁—牙齿磨损减慢系数；Cr—为钻井作业费；λ—钻速指数。Z₂,Z₁—钻压影响系数；a₂,a₁—转速影响系数；A_f—地层研磨性系数；S4，确定锯齿遗传策略，包括群体规模的周期性变化、选择算子的生成、交叉、变异算子及其概率；S5，根据目标适应度函数，计算群体中各个体的适应度值及累计适应度值，选择适应度高的个体；S6，按照遗传策略，筛选适应度高的个体产生子代种群，以所述子代种群为所述重新初始化种群作为下一迭代周期的开始，重复步骤S2至S6；S7，重复次数达到设置迭代次数终止判定，输出钻井参数的最优配合及相应的单位钻井成本。