聯(lián)炮圖變孔密設(shè)計(jì)原理與應(yīng)用

摘 要：聯(lián)炮圖變孔密設(shè)計(jì)目前沒有成型算法，一般采用手工設(shè)計(jì)，計(jì)算復(fù)雜易出錯(cuò)。本文通過對(duì)變孔密井小層數(shù)據(jù)特征及手工設(shè)計(jì)方法進(jìn)行總結(jié)，提出分段法和正反向回溯法相組合的設(shè)計(jì)原理，實(shí)現(xiàn)了變孔密設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)化。首先根據(jù)分段法，利用特征點(diǎn)和大夾層分段標(biāo)識(shí)將井分為不同段，根據(jù)每段屬性應(yīng)用正反向回溯法來計(jì)算每根槍的最優(yōu)設(shè)計(jì)和起始預(yù)留值。操作簡便，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，且能兼顧施工效率與器材成本，有利于形成穩(wěn)定可靠的聯(lián)炮圖變孔密設(shè)計(jì)技術(shù)并推廣。

關(guān)鍵詞：變孔密設(shè)計(jì)；分段法；正反向回溯法

1 變孔密的概念及設(shè)計(jì)難點(diǎn)

近期**采油廠設(shè)計(jì)了一批油管輸送式變孔密射孔井，基本特征為將一個(gè)連續(xù)油層劃分成孔密不同的若干小層。這種設(shè)計(jì)方法與孔密混合設(shè)計(jì)的本質(zhì)區(qū)別在于前者不同孔密射孔層段之間的夾層厚度為0。

常規(guī)射孔聯(lián)炮圖設(shè)計(jì)采用回溯法進(jìn)行排槍，即由深至淺依次排槍，若任何規(guī)格射孔槍均無法實(shí)現(xiàn)當(dāng)次排槍，則返回調(diào)整上一柱槍槍長，依此類推，若調(diào)整完之前所有槍串均無法實(shí)現(xiàn)當(dāng)次排槍，則按規(guī)定步長調(diào)整起始預(yù)留值?；凇翱酌?、相位等要求不同的層段不能設(shè)計(jì)在一根槍上”這一設(shè)計(jì)原則，不同孔密射孔槍須在夾層處接頭。因?yàn)榕可a(chǎn)的射孔槍規(guī)格有限（目前最多有1.22m～4.22m7種規(guī)格），夾層厚度越大，上下組接射孔槍的可選規(guī)格越多，排槍失敗概率越小。由于變孔密設(shè)計(jì)中，不同孔密層段之間夾層厚度為0，要求射孔槍必須在變孔密界面處接頭，如果仍采用回溯法，在變孔密界面處必然會(huì)無限次修改之前的排槍數(shù)據(jù)，程序極易陷入死循環(huán)。遇到連續(xù)變孔密2次以上的情況，甚至需要設(shè)計(jì)特殊規(guī)格射孔槍，需要非常規(guī)控制。所以，變孔密設(shè)計(jì)由于其限制條件嚴(yán)格且情況多變，一直采用手工設(shè)計(jì)方法，計(jì)算復(fù)雜易出錯(cuò)，更無法在施工次數(shù)、器材成本、射開效率優(yōu)化方面做更多考慮，導(dǎo)致聯(lián)炮圖變孔密設(shè)計(jì)無法形成穩(wěn)定技術(shù)并推廣。

2 變孔密設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)化原理

通過對(duì)變孔密設(shè)計(jì)手工排槍算法進(jìn)行摸索總結(jié)，利用分段法和正反向回溯法相組合的設(shè)計(jì)原理，實(shí)現(xiàn)了變孔密情況下的混合排槍設(shè)計(jì)。

2.1 分段法

相對(duì)于回溯法這種盲眼算法，變孔密設(shè)計(jì)需要在排槍之前對(duì)所有小層數(shù)據(jù)進(jìn)行檢視和分析，首先根據(jù)大夾層將全井段分成不同大段，再在各大段中每個(gè)變孔密界面處插入特征點(diǎn)，將大段分成小段。每個(gè)大段分別計(jì)算，如果大段中不含特征點(diǎn)，則該大段正常排槍；如果大段中含有特征點(diǎn)，則根據(jù)特征點(diǎn)位置不同將各小段分為第一段、受限段和常規(guī)段。其中位于大段最下端的為第一段，特征點(diǎn)在小段頂端且不為第一段的是受限段，特征點(diǎn)在小段底端的為常規(guī)段。每個(gè)大段僅有一個(gè)第一段和常規(guī)段，但可能有多個(gè)受限段。

2.2 正反向回溯法

目前應(yīng)用穩(wěn)定的回溯法中已經(jīng)包含了“盡量使用夾層槍”、“中接盡量避開油層”等優(yōu)化算法，只要稍加改進(jìn)，便可應(yīng)用于變孔密設(shè)計(jì)算法中。對(duì)第一段反向應(yīng)用回溯法，目的在于計(jì)算起始預(yù)留值，避免了在預(yù)設(shè)起始預(yù)留值基礎(chǔ)上反復(fù)調(diào)整導(dǎo)致的時(shí)間浪費(fèi)；對(duì)受限段和常規(guī)段正向應(yīng)用回溯法，起始預(yù)留值為0，受限段最后一柱槍不可避免的需要使用特殊規(guī)格槍，程序特殊處理即可。

此原理不僅能應(yīng)用于變孔密設(shè)計(jì)，對(duì)于變相位、變槍型、變工藝等類似情況均可推廣應(yīng)用。

3 應(yīng)用實(shí)例及效果

X5-6井采用油管輸送式普通射孔，共6個(gè)小層，第2、5層孔密8孔/m，其余為16孔/m，小層數(shù)據(jù)見表1，應(yīng)用變孔密設(shè)計(jì)算法，實(shí)現(xiàn)聯(lián)炮圖計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)，排槍數(shù)據(jù)見表2。

從軟件操作上，變孔密設(shè)計(jì)僅需將第2、5層夾層厚度錄為0即可，其它操作與常規(guī)設(shè)計(jì)相同。與手工設(shè)計(jì)相比，計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)間為秒級(jí)，在保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的前提下，兼顧了施工效率和器材成本，取得了較好的設(shè)計(jì)效果。

4 結(jié)論

通過研究變孔密井小層數(shù)據(jù)特征及手工設(shè)計(jì)方法，總結(jié)出分段法和正反向回溯法相組合的設(shè)計(jì)原理，實(shí)現(xiàn)了變孔密情況下的混合排槍設(shè)計(jì)。首先根據(jù)分段法，利用特征點(diǎn)和大夾層分段標(biāo)識(shí)將井分為不同段，根據(jù)每段屬性應(yīng)用正反向回溯法來計(jì)算每根槍的最優(yōu)設(shè)計(jì)和起始預(yù)留值，避免了單純應(yīng)用回溯法產(chǎn)生的程序死循環(huán)和排槍失敗問題，形成穩(wěn)定可靠的聯(lián)炮圖變孔密設(shè)計(jì)方法并能在變相位、變槍型等類似工藝中推廣使用。

作者簡介：

安麗華，女，試油試采分公司射孔大隊(duì)射孔四隊(duì)，隊(duì)長，工程師。