CN111794743B - 一种页岩气井工程跟踪推演方法 - Google Patents

一种页岩气井工程跟踪推演方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于计划编排技术领域，提供了一种页岩气井工程跟踪推演方法，采集包括平台基本数据、井基本数据、钻机基本数据的页岩气井工程基础数据以及生产数据，根据页岩气井工程业务流程建立井工程主要素模型；然后将井基本数据与钻机基本数据按照钻机匹配规则自动匹配，进行钻机安排及井分组，并根据井工程主要素模型编排包括钻井进度和压裂进度的井工程进度，生成井工程计划进度表。本发明按照页岩气田井工程的业务规则，采集井工程涉及的各项数据，采用联动计算，实现井工程全工程进度的自动推演。

Description

一种页岩气井工程跟踪推演方法
技术领域
本发明涉及工程进度编排技术领域，特别涉及一种页岩气井工程跟踪推演方法。
背景技术
随着页岩气井的大规模的建产，传统人工压裂分配，无法实时动态关联钻井、压裂状态，钻井、压裂进度调整不便，导致工程调度工作量逐年加大，井工程的跟踪推演已经成为了业务发展趋势。
发明内容
本发明针对现有技术无法针对页岩气井工程进行全工程进度自动编排的不足，提供一种页岩气井工程跟踪推演方法，按照页岩气田井工程的业务规则，采集井工程涉及的各项数据，采用联动计算，实现井工程全工程进度的自动推演。
本发明采用的技术方案如下：
一种页岩气井工程跟踪推演方法，采集包括平台基本数据、井基本数据、钻机基本数据的页岩气井工程基础数据以及生产数据，根据页岩气井工程业务流程建立井工程主要素模型；然后将井基本数据与钻机基本数据按照钻机匹配规则自动匹配，进行钻机安排及井分组，并根据井工程主要素模型编排包括钻井进度和压裂进度的井工程进度，生成井工程计划进度表。
进一步地，所述井工程主要素模型中的参数包括具安参数、钻机参数、钻井参数、完钻参数、压裂参数；
所述具安参数，包括：同组再次具安天数、异组再次具安天数；
所述钻机参数，包括：搬入周期、搬出周期；
所述钻井参数，包括：井上段钻时间、井下段钻时间、下部钻机开钻延迟周期；
所述完钻参数，包括：完井周期、通刮洗/井时间；
所述压裂参数，包括：压裂准备周期、压裂周期、压裂设备同平台转移周期。
进一步地，所述平台基本数据，包括：平台号、平台名称；
所述井基本数据，包括：井号、井名称、井类型、井位置、井所属平台、井实际分组号、同组井顺序；
所述钻机基本数据，包括：钻机基本属性、钻机生产能力；
所述钻机基本属性，包括：钻机公司、钻机能力类型；
所述钻机生产能力，包括：钻机能力编号、钻机能力值；
所述生产数据，包括：具安时间。
进一步地，编排包括钻井进度和压裂进度的井工程进度时，根据钻机安排信息和井工程主要素模型进行井工程排期和钻机调度；
所述井工程排期是指，基于井工程主要素模型，根据平台基本数据、井基本数据、钻机基本数据、生产数据、钻机安排及井分组的综合信息，进行计划具安时间、计划上钻时间、计划开钻时间、计划完钻时间、计划完井时间、计划钻机开始搬离时间、计划钻机搬出时间、计划开始压裂准备时间、计划压裂开始时间、计划压裂结束时间的多个节点时间的编排；
其中，计划具安时间、计划上钻时间、计划开钻时间、计划完钻时间、计划完井时间、计划钻机开始搬离时间、计划钻机搬出时间属于钻井进度中各个节点对应的节点时间；计划开始压裂准备时间、计划压裂开始时间、计划压裂结束时间属于压裂进度中各个节点对应的节点时间。
进一步地，所述井分组是指对所有待实施井工程的井进行分组，并自定义井组开钻顺序、组内各井开钻顺序、井组压裂顺序、组内各井压裂顺序；
记：井组数为Z，按自定义的井组开钻顺序设置各个井组序号为钻井组序号z，按自定义的井组压裂顺序设置各个井组序号为压裂组序号y；同组井组中井数为N，且按自定义的组内各井开钻顺序设置各个井序号为n；其中，Z、z、y、N、n均为正整数。
进一步地，所述钻机调度是指，根据计划具安时间、计划上钻时间、计划开钻时间、计划完钻时间、计划完井时间、计划钻机开始搬离时间、计划钻机搬出时间的多个钻井计划节点时间以及钻机安排从钻机库中调取该时间段不在使用的钻机；
所述钻机调度，具体包括以下步骤：
步骤BJ1:勾选需要分配的平台号和井号；
步骤BJ2:根据选择的平台号，判断具安时间开始时哪些钻机处于空闲状态，供钻机调度选取。
进一步地，所述计划上钻时间，由计划具安时间、下部钻机开钻延迟周期和井组序号计算得到；
所述计划开钻时间，由计划上钻时间、井上段钻时间和井序号计算得到；
所述计划完钻时间，由计划开钻时间、井下段钻时间和井数计算得到；
所述计划完井时间，由计划完钻时间、完井周期计算得到；
所述计划钻机开始搬离时间，由第一口井的计划完井时间、通刮洗/井时间和井数计算得到；
所述计划钻机搬出时间，即计划成功搬出成为有效流转钻机节点，由计划钻机开始搬离时间和搬出周期计算得到；
所述计划开始压裂准备时间，与所述计划钻机搬出时间一致；
所述计划压裂开始时间，由计划开始压裂准备时间和压裂准备周期计算得到；
所述计划压裂结束时间，由计划压裂开始时间和压裂周期计算得到。
本发明提供的一种页岩气井工程跟踪推演方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：采集包括平台基本数据、井基本数据、钻机基本数据的页岩气井工程基础数据以及生产数据；
步骤S2：根据平台基本数据形成平台库、根据井基本数据形成井库、根据钻机基本数据形成钻机库；
步骤S3：根据钻机基本属性，配置钻机匹配规则，形成钻机匹配规则库；
步骤S4：设置包括具安参数、钻机参数、钻井参数、完钻参数、压裂参数的井工程主要素模型；
所述具安参数，包括：同组再次具安天数、异组再次具安天数；
所述钻机参数，包括：搬入周期、搬出周期；
所述钻井参数，包括：井上段钻时间、井下段钻时间、下部钻机开钻延迟周期；
所述完钻参数，包括：完井周期、通刮洗/井时间；
所述压裂参数，包括：压裂准备周期、压裂周期、压裂设备同平台转移周期；
步骤S5：先根据井基本数据中的井类型、井位置、井所属平台对井按机位进行井分组，并自定义井组开钻顺序、组内各井开钻顺序、井组压裂顺序、组内各井压裂顺序；
记：井组数为Z，按自定义的井组开钻顺序设置各个井组序号为钻井组序号z，按自定义的井组压裂顺序设置各个井组序号为压裂组序号y；同组井组中井数为N，且按自定义的组内各井开钻顺序设置各个井序号为n；其中，Z、z、y、N、n均为正整数；
步骤S6：初始化或者导入井工程计划进度表；
步骤S7：设置或导入初始的计划具安时间，根据步骤S5中的井分组选择计划井组；
步骤S8：判断计划井组中是否存在空闲井：是则跳到步骤S9，否则跳转步骤S12；
步骤S9：根据步骤S8中选择的具有空闲井的计划井组、步骤S3中钻机匹配规则库、步骤S4中钻井主要素模型、步骤S5中井分组及开钻顺序数据、步骤S6中井工程计划进度表和步骤S7中设置或导入的计划具安时间，先进行一组井组的钻井进度编排；然后根据已编排的钻井进度，再进行其他组井组的钻井进度编排，最终得到包含计划上钻时间、计划开钻时间、计划完钻时间、计划完井时间、计划钻机开始搬离时间、计划钻机搬出时间的钻井进度计划数据；
步骤S10：判断是否有钻井进度计划数据，设置或导入压裂开始准备时间；
其中，若有钻井进度计划数据则导入钻井进度计划数据并从中提取压裂开始准备时间，若无钻井进度计划数据则自定义设置压裂开始准备时间；
步骤S11：根据步骤S1中采集的平台基本数据、步骤S1中采集的井基本数据、步骤S9中得到的钻井进度计划数据、步骤S4中设置的压裂参数、步骤S5中井分组及压裂顺序数据、步骤S6中井工程计划进度表和步骤S10中导入的钻井进度计划数据，计算包含计划开始压裂准备时间、计划压裂开始时间、计划压裂结束时间的压裂计划数据；
步骤S12：结束。
进一步地，根据钻机匹配规则库中钻机基本属性和钻机匹配规则，为各组井组安排钻机；
所述步骤S5中自定义井组开钻顺序时，同平台不同组井组上钻有先后关系，相邻两组井组上钻相差时间为下部钻机开钻延迟周期；
所述步骤S5中自定义组内各井开钻顺序时，同组井开钻有先后关系，先按顺序钻完所有井上段，再反顺序钻完钻井下段；
此时，同组井组中下一部钻机的具安时间为上一部钻机搬出时间加上同组再次具安天数，不同组井组中下一组井组钻机的具安时间为上一组井组钻机搬出时间加上异组再次具安天数。
进一步地，为了更好是实现本发明，除了采集页岩气井工程基础数据和直接设定的生产数据，还采集实际动态生产数据；从实际动态生产数据中提取实际具安时间、实际上钻时间、实际再次具安时间、实际开钻时间、实际完钻时间、实际完井时间、实际钻机开始搬离时间中的任意一个或多个实际节点时间，以输入的实际节点时间代替对应的计划节点时间，并基于此实际节点时间进行后续节点的编排。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
(1)本发明提供了一种页岩气井工程跟踪推演方法，按照页岩气田井工程的业务规则，采集井工程涉及的各项数据，采用联动计算，实现井工程进度推演，解决现有技术中无法针对页岩气井工程进行全工程进度自动编排的技术问题；
(2)本发明通过建立存储钻机基本数据的钻机库和钻机匹配规则，采用迭代算法，实现钻机自动匹配，解决人工钻机分配，无法实时动态关联钻机状态、重复安排率高以及效率低的问题；
(3)本发明跟踪推演的井工程施工计划，可通过钻机需求计划表、钻井计划进度表、压裂计划进度表等多种表格对需要可视化展示的数据进行直观展示，便于相关人员全面感知井工程进度以及为后续工程进度调整提供重要的参考；
(4)本发明提供的页岩气井工程跟踪推演方法，还可以根据实际生产数据进行相应节点时间的更新替换，再进行后续节点时间编排而形成新的计划表，实现动态的自动跟踪推演。
附图说明
为了更清楚地说明本技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：
图1为实施例2中一种页岩气井工程跟踪推演方法的流程示意图；
图2为实施例3中一种页岩气压裂工程跟踪推演系统的系统架构图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例公开了一种页岩气井工程跟踪推演方法，采集包括平台基本数据、井基本数据、钻机基本数据的页岩气井工程基础数据以及生产数据，根据页岩气井工程业务流程建立井工程主要素模型；然后将井基本数据与钻机基本数据按照钻机匹配规则自动匹配，进行钻机安排及井分组，并根据井工程主要素模型编排包括钻井进度和压裂进度的井工程进度，生成井工程计划进度表。
下文具体说明，本实施例中页岩气井工程涉及的各项数据。
1.所述平台基本数据，包括：平台号、平台名称。
2.所述井基本数据，包括：井号、井名称、井类型、井位置、井所属平台、井实际分组号、同组井顺序。
3.所述钻机基本数据，包括：钻机基本属性、钻机生产能力。所述钻机基本属性，包括：钻机公司、钻机能力类型；所述钻机生产能力，包括：钻机能力编号、钻机能力值。
4.所述生产数据，包括：具安时间。
5.所述井工程主要素模型中的参数包括具安参数、钻机参数、钻井参数、完钻参数、压裂参数；
所述具安参数，包括：同组再次具安天数、异组再次具安天数；
所述钻机参数，包括：搬入周期、搬出周期；
所述钻井参数，包括：井上段钻时间、井下段钻时间、下部钻机开钻延迟周期；其中，井上段钻时间、井下段钻时间由钻机生产能力决定；
所述完钻参数，包括：完井周期、通刮洗/井时间；
所述压裂参数，包括：压裂准备周期、压裂周期、压裂设备同平台转移周期。
随着页岩气井的大规模的建产，传统人工钻机分配，无法实时动态关联钻机状态，且无法根据规则自动匹配联动性差，钻井进度、压裂进度调整不便，导致井工程调度工作量逐年加大。本实施例主要是基于页岩气井工程业务流程建立井工程主要素模型，并采集页岩气井工程涉及的各项数据，进行包括钻机调度、井工程排期。编排井工程进度中各个节点的时间时，自动联动计算各个节点的时间进行跟踪推演，从而形成灵活的、完整的、包含井工程全进度节点的施工计划。而且，跟踪推演的井工程施工计划，可通过钻机需求计划表、钻井计划进度表、压裂计划进度表等多种表格对需要可视化展示的数据进行直观展示，便于相关人员全面感知井工程进度以及为后续工程进度调整提供重要的参考。
进一步地，所述钻机调度是指，根据计划具安时间、计划上钻时间、计划开钻时间、计划完钻时间、计划完井时间、计划钻机开始搬离时间、计划钻机搬出时间的多个钻井计划节点时间以及钻机安排从钻机库中调取该时间段不在使用的钻机。
所述钻机调度，具体包括以下步骤：
步骤BJ1：勾选需要分配的平台号和井号；
步骤BJ2：根据选择的平台号，判断具安时间开始时哪些钻机处于空闲状态，供钻机调度选取。
通过建立存储钻机基本数据的钻机库和钻机匹配规则，采用迭代算法，实现钻机自动匹配，解决人工钻机分配，无法实时动态关联钻机状态、重复安排率高以及效率低的问题。
进一步地，所述井工程排期是指，基于井工程主要素模型，根据平台基本数据、井基本数据、钻机基本数据、生产数据、钻机安排及井分组的综合信息，进行计划具安时间、计划上钻时间、计划开钻时间、计划完钻时间、计划完井时间、计划钻机开始搬离时间、计划钻机搬出时间、计划开始压裂准备时间、计划压裂开始时间、计划压裂结束时间的多个节点时间的编排；
其中，计划具安时间、计划上钻时间、计划开钻时间、计划完钻时间、计划完井时间、计划钻机开始搬离时间、计划钻机搬出时间属于钻井进度中各个节点对应的节点时间；计划开始压裂准备时间、计划压裂开始时间、计划压裂结束时间属于压裂进度中各个节点对应的节点时间。
进一步地，所述井分组是指对所有待实施井工程的井进行分组，并自定义井组开钻顺序、组内各井开钻顺序、井组压裂顺序、组内各井压裂顺序；
记：井组数为Z，按自定义的井组开钻顺序设置各个井组序号为钻井组序号z，按自定义的井组压裂顺序设置各个井组序号为压裂组序号y；同组井组中井数为N，且按自定义的组内各井开钻顺序设置各个井序号为n；其中，Z、z、y、N、n均为正整数。
实施例2：
如图1所示，本实施例公开了一种页岩气井工程跟踪推演方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：采集包括平台基本数据、井基本数据、钻机基本数据的页岩气井工程基础数据以及生产数据；
步骤S2：根据平台基本数据形成平台库、根据井基本数据形成井库、根据钻机基本数据形成钻机库；
步骤S3：根据钻机基本属性，配置钻机匹配规则，形成钻机匹配规则库；
步骤S4：设置包括具安参数、钻机参数、钻井参数、完钻参数、压裂参数的井工程主要素模型；
所述具安参数，包括：同组再次具安天数、异组再次具安天数；
所述钻机参数，包括：搬入周期、搬出周期；
所述钻井参数，包括：井上段钻时间、井下段钻时间、下部钻机开钻延迟周期；
所述完钻参数，包括：完井周期、通刮洗/井时间；
所述压裂参数，包括：压裂准备周期、压裂周期、压裂设备同平台转移周期；
步骤S5：先根据井基本数据中的井类型、井位置、井所属平台对井按机位进行井分组，并自定义井组开钻顺序、组内各井开钻顺序、井组压裂顺序、组内各井压裂顺序；
记：井组数为Z，按自定义的井组开钻顺序设置各个井组序号为钻井组序号z，按自定义的井组压裂顺序设置各个井组序号为压裂组序号y；同组井组中井数为N，且按自定义的组内各井开钻顺序设置各个井序号为n；其中，Z、z、y、N、n均为正整数；
步骤S6：初始化或者导入井工程计划进度表；
步骤S7：设置或导入初始的计划具安时间，根据步骤S5中的井分组选择计划井组；
步骤S8：判断计划井组中是否存在空闲井：是则跳到步骤S9，否则跳转步骤S12；
步骤S9：根据步骤S8中选择的具有空闲井的计划井组、步骤S3中钻机匹配规则库、步骤S4中钻井主要素模型、步骤S5中井分组及开钻顺序数据、步骤S6中井工程计划进度表和步骤S7中设置或导入的计划具安时间，先进行一组井组的钻井进度编排；然后根据已编排的钻井进度，再进行其他组井组的钻井进度编排，最终得到包含计划上钻时间、计划开钻时间、计划完钻时间、计划完井时间、计划钻机开始搬离时间、计划钻机搬出时间的钻井进度计划数据；
步骤S10：判断是否有钻井进度计划数据，设置或导入压裂开始准备时间；
其中，若有钻井进度计划数据则导入钻井进度计划数据并从中提取压裂开始准备时间，若无钻井进度计划数据则自定义设置压裂开始准备时间；
步骤S11：根据步骤S1中采集的平台基本数据、步骤S1中采集的井基本数据、步骤S9中得到的钻井进度计划数据、步骤S4中设置的压裂参数、步骤S5中井分组及压裂顺序数据、步骤S6中井工程计划进度表和步骤S10中导入的钻井进度计划数据，计算包含计划开始压裂准备时间、计划压裂开始时间、计划压裂结束时间的压裂计划数据；
步骤S12：结束。
实施例3：
本实施例在实施例1或实施例2的基础上进行详细说明。
某天然气开发公司生产运行部主要负责生产与运行管理工作，承担用地、钻前工程、钻井、压裂的实施计划分配以及生产产量的预测工作。目前部门主要采取传统的手工分配、分析、汇总方式，效率低下，另一方面由于经常按需手动调整，联动性较差导致出错率相对较高，同时没有形成一个完善的生产数据库，对数据报表的汇总分析带来许多不利因素。
为解决计划分配的智能化、报表形式的多样化、数据的完整性、调整的灵活性，从部门的实际运行管理需要出发，对计划实施流程、常规分配规则以及实际调整进行分析和研究，同时考虑产量预测数据，利用计算机软件开发技术，开发出一套方便实用的页岩气压裂工程跟踪推演系统，该系统的核心目标是快捷实现部门生产计划进度管理、资源分配。
本实施例公开了一种页岩气压裂工程跟踪推演系统，按照功能模块划分，本实施例中公开的页岩气压裂工程跟踪推演系统，包括：系统用户管理模块、基础数据维护模块、生产计划分配模块、数据统计查询模块、查询报表输出模块、系统管理模块。
各个模块的功能说明如下：
Figure BDA0002656570710000081
表1
如表1所示，所述系统用户管理模块用于用户信息管理、系统权限管理、用户权限管理。
页岩气压裂工程跟踪推演系统在进行井工程进度编排之前，需要把平台、井、钻机的基本信息管理起来：
Figure BDA0002656570710000091
表2
如表2所示，所述基础数据维护模块用于平台信息维护、井信息维护、钻机信息维护。
1)平台基本信息管理：
所述平台基本数据，包括：平台号、平台名称。
2)井信息管理：
所述井基本数据，包括：井号、井名称、井类型、井位置、井所属平台、井实际分组号、同组井顺序；
井信息管理主要是井基本信息以及归属于某个平台，同时显示出同平台中井与井之间的自然属性；主要是井位置，这个关系到实际钻井钻机的分配关系。井管理中井位置关系，这里井位置关系是自然属性与计划分配无关。该字段用数字进行表示，井位置为同一侧，数字相同，假设1表示一侧、2表示另一侧，其它依此类推。不同井类型的井钻井准备时间不同，目前具体井类型有201类型、209类型、216类型，钻井过程中又分上部钻井和下部钻井；
井分组是指对所有待实施井工程的井进行分组，并自定义井组开钻顺序、组内各井开钻顺序、井组压裂顺序、组内各井压裂顺序；
记：井组数为Z，按自定义的井组开钻顺序设置各个井组序号为钻井组序号z，按自定义的井组压裂顺序设置各个井组序号为压裂组序号y；同组井组中井数为N，且按自定义的组内各井开钻顺序设置各个井序号为n；其中，Z、z、y、N、n均为正整数；
井管理支持批量和单井调整，单井调整主要是针对该井进行相关平台号归属和位置的修改等。
3)钻机管理：
所述钻机基本数据，包括：钻机基本属性、钻机生产能力。所述钻机基本属性，包括：钻机公司、钻机能力类型；所述钻机生产能力，包括：钻机能力编号、钻机能力值；
钻机管理用于钻机基本信息管理。
生产计划分配模块主要用于分配钻井和压裂的计划实施时间。构建井工程主要素模型时，通常先初始设置相关计划实施参数，例如设置井具体的具安时间；再根据设置的相关计划实施参数自动计算每口井的井工程计划实施时间，并推演出平台的井工程计划实施时间。
当然，具安时间及之后的各个节点时间也可以由实际生产数据直接导入，再进行井工程后续计划实施时间的编排。
所述生产计划分配模块的具体功能如下：
Figure BDA0002656570710000101
表3
如表3所示，所述生产计划分配模块用于钻井参数设定、压裂参数设定、钻井进度管理、压裂进度管理、钻机调度管理。其中，所述井工程主要素模型中的参数主要分为钻井参数和压裂参数。
1)钻井参数
钻井参数是指与钻井进度相关的一些参数，如：具安参数、钻机参数、钻井参数、完钻参数等，通过这些参数可以得出相关钻井阶段预计进度：
所述具安参数，包括：同组再次具安天数Cs_tczcja、异组再次具安天数Cs_yczcja；
所述钻机参数，包括：搬入周期Cs_zjbr、搬出周期Cs_zjbc；
所述钻井参数，包括：井上段钻时间Cs_zjsd、井下段钻时间Cs_zjxd、下部钻机开钻延迟周期Cs_kzyc；其中，井上段钻时间、井下段钻时间是由钻机生产能力决定的；
所述完钻参数，包括：完井周期Cs_wjzq、通刮洗/井时间Cs_tgxzq。
2)压裂参数
压裂参数是指与压裂进度相关的一些参数，通过这些参数可以得出相关压裂阶段预计进度：
所述压裂参数，包括：压裂准备周期、压裂周期、压裂设备同平台转移周期。此处，压裂周期是指每口井对应的压裂周期。
3)钻井进度管理
钻井进度管理具体涉及具安时间、上钻时间、开钻时间、完钻时间、完井时间、钻机开始搬离时间、钻机开搬时间的推演编排及管理；其中，钻机搬出时间即为计划成功搬出成为有效流转钻机节点。
钻井中，同平台不同组上钻有先后关系，相差时间为下部钻机开钻延迟周期，这里不同组用不同数字表示，数字越小先行上钻机。
同组井有个先后钻井关系，先按顺序钻完所有井上段，再反顺序钻完钻井下段，这里钻井顺序设定一个字段表示，数字越小越靠前开钻。
以用户仅在系统中输入初始的具安时间一个生产数据，而不直接输入上钻时间、开钻时间、完钻时间、完井时间、钻机开始搬离时间等生产数据为例，具体说明系统如何根据初始的具安时间，联动计算钻井阶段后续的计划上钻时间、计划开钻时间、计划完钻时间、计划完井时间、计划钻机开始搬离时间、计划钻机搬出时间。
3.1)参数设定
所述具安参数，包括：同组再次具安天数Cs_tczcja、异组再次具安天数Cs_yczcja；
所述钻机参数，包括：搬入周期Cs_zjbr、搬出周期Cs_zjbc；
所述钻井参数，包括：井上段钻时间Cs_zjsd、井下段钻时间Cs_zjxd、下部钻机开钻延迟周期Cs_kzyc；
所述完钻参数，包括：完井周期Cs_wjzq、通刮洗/井时间Cs_tgxzq；
3.2)输入值
平台号、井、井实际钻井分组序号z(z＝1,2,…,Z)、按开钻顺序设置的同组井中各个井序号n(n＝1,2,…,N)、初始的具安时间Jh_Jasj；
3.3)输出值
A、计划上钻时间Jh_sz＝具安时间Jh_Jasj+(z-1)*下部钻机开钻延迟周期Cs_kzyc；
B、计划开钻时间Jh_kz＝计划安排上钻时间Jh_sz+(n-1)*井上段钻时间Cs_zjsd；
C、计划完钻时间Jh_wz＝计划开钻时间Jh_kz+(N-n+1)*井下段钻时间Cs_zjxd；
D、计划完井时间Jh_wj＝计划完钻时间Jh_wz+完井周期Cs_wjzq；
E、计划钻机开始搬离时间Jh_ksbl＝同组第一口井(1#井)计划完井时间Jh_wj+同组总井数N*通刮洗/井时间Cs_tgxz；
F、计划钻机搬出时间Jh_bc＝计划钻机开始搬离时间Jh_ksbl+搬出周期Cs_zjbc。
需要说明：进行生产计划时，钻机安装一般同平台同侧为一组，一般一组安排一部钻机。当一组钻井同时安排多部钻机时，后一部钻机的具安时间＝前一部钻机最后投产时间+同组再次具安天数。也就是说，根据钻机匹配规则库中钻机基本属性和钻机匹配规则，为同组井组安排K(K≥2)个钻机时，则同组井组中下一部钻机的具安时间为上一部钻机搬出时间加上同组再次具安天数。
对于异组井组，再次具安时间为对应钻机最后投产时间+异组再次具安天数。通常，投产时间与压裂结束时间一致，或者投产时间是压裂结束时间加上投产周期，可由用户根据实际情况进行设定。
也就是说，初始的具安时间表示具备安装条件时的时间。若遇到几口井为一个机位准备安装且突然要提前钻几口井的情况，剩下的那口井必须等前几口井投产以后2年才能动工，这就是再次具安时间。系统中若简化工程进度编排过程，可以不考虑再次具安时间节点的编排，但为了更好的适应实际项目中复杂的情况，本发明创造中考虑了再次具安时间这一节点的编排推演问题，下一口井的再次具安时间，通过上一口井投产后的时间加上具安参数中同组再次具安天数Cs_tczcja或异组再次具安天数Cs_yczcja推演计算得到。
4)压裂进度管理
钻井进度管理具体涉及开始压裂准备时间、压裂开始时间、压裂结束时间的推演编排及管理。
4.1)参数设定
压裂准备周期Cs_ylzb、压裂周期Cs_yl、压裂设备同平台转移周期Cs_ptzy。
4.2)输入值
计划钻机搬出时间Jh_bc、压裂组序号y、压裂组数Y、各个压裂组中的井数yn；
其中，计划钻机搬出时间Jh_bc由钻井进度数据中提取。
4.3)输出值
计划开始压裂准备时间Jh_ylzb、计划压裂开始时间Jh_ylks、计划压裂结束时间Jh_yljs。通常，所述计划开始压裂准备时间与钻机搬出时间一致。
A、计划开始压裂准备时间Jh_ylzb＝计划钻机搬出时间Jh_bc；
B、计划压裂开始时间Jh_ylks、计划压裂结束时间Jh_yljs
需要说明：所述计划压裂开始时间分为与所有压裂组对应的计划整体压裂开始时间和与各压裂组对应的计划压裂组压裂开始时间；
所述计划压裂结束时间分为与所有压裂组对应的计划整体压裂结束时间和与各压裂组对应的计划压裂组压裂结束时间。
当压裂组数Y≥2时；即存在两个或者两个以上的压裂组时，
所述计划整体压裂开始时间与第一组压裂组的计划压裂组压裂开始时间一致；
所述计划整体压裂结束时间与最后一组压裂组的计划压裂组压裂结束时间一致。
B1：对于第一组压裂组：
所述第一组压裂组的计划压裂组压裂开始时间，由计划开始压裂准备时间加上压裂准备周期计算得到；
所述第一组压裂组的计划压裂组压裂结束时间，由第一组压裂组对应的井数与压裂周期之积加上第一组压裂组的计划压裂组压裂开始时间的和计算得到。
即：压裂组的序号y＝1时，
计划压裂开始时间Jh_ylks＝计划压裂开始准备时间Jh_ylzb+压裂准备周期Cs_ylzb；
计划压裂结束时间Jh_yljs＝计划压裂开始时间Jh_ylks+第一组压裂组对应的井数yn*压裂周期Cs_yl。
B2：对于在第一组压裂组之后进行压裂的的后续组：
所述后续组的计划压裂组压裂开始时间，由上一组的计划压裂组压裂结束时间加上压裂设备同平台转移周期计算得到；
所述后续组的计划压裂组压裂结束时间，由该后续组对应的井数与压裂周期之积加上该后续组的计划压裂组压裂开始时间的和计算得到。
即：压裂组的序号y＝2，…，Y时，此压裂组为第y组压裂组；
计划压裂开始时间Jh_ylks＝第(y-1)组计划压裂结束时间Jh_yljs+压裂设备同平台转移周期Cs_ptzy；
计划压裂结束时间Jh_yljs＝计划压裂开始时间Jh_ylks+压裂分组对应的井数yn*压裂周期Cs_yl。
5)钻机调度管理
所述钻机调度是指，根据计划具安时间、计划上钻时间、计划开钻时间、计划完钻时间、计划完井时间、计划钻机开始搬离时间、计划钻机搬出时间的多个钻井计划节点时间以及钻机安排从钻机库中调取该时间段不在使用的钻机。
所述钻机调度，具体包括以下步骤：
步骤BJ1：勾选需要分配的平台号和井号；
步骤BJ2：根据选择的平台号，判断具安时间开始时哪些钻机处于空闲状态，供钻机调度选取。
6)投产进度管理(可选配置)
得到计划压裂结束时间后，后续可以基于计划压裂结束时间进行计划投产时间Jh_tcsj的编排。所述计划投产时间Jh_tcsj，一般是压裂结束时间加上投产参数计算得到。
6.1)参数设定
投产参数Cs_tcsj。
6.2)输入值
无。
6.3)输出值
计划投产时间Jh_tcsj＝计划压裂结束时间Jh_yljs+投产参数Cs_tcsj。
需要说明：与投产相关的投产参数设定、投产进度管理、平台产量查询、井产量查询、平台投产产量汇总报表输出、井投产产量汇总报表输出均为可选配置。也就是说，对于本发明所述的一种页岩气井工程跟踪推演系统，基础功能是钻井工程业务管理、压裂工程业务管理，进阶功能是投产进度管理。而与投产进度管理相关的产量预测、产量修正不属于本发明要求保护的改进点，不再赘述。
上述井工程进度编排推演的结果，需要进行数据统计查询：
Figure BDA0002656570710000141
表4
如表4所示，所述数据统计查询模块用于平台实施进度查询、井实施进度查询、钻机状态查询、钻机按月需求查询分析。
上述井工程进度编排推演的结果，需要通过可视化展示的方式提供给用户，方便用户更简洁、更高效的全面感知井工程进度编排结果：
Figure BDA0002656570710000142
表5
如表5所示，所述查询报表输出模块用于平台实施进度汇总报表输出、井实施进度汇总报表输出。
当然，作为系统还需要提供基础的帮助功能：
模块 序号 功能 备注
系统管理 1 帮助
表6
如表6所示，所述系统管理模块用于提供常见帮助功能。
基于上述模块的说明，通过本实施例所述的页岩气压裂工程跟踪推演系统，可以按照单个平台生成平台井工程计划进度表，其表头如表7所示：
Figure BDA0002656570710000151
表7
通过本实施例所述的页岩气压裂工程跟踪推演系统，可以按照单个平台生成平台井工程计划进度表，其表头如表8所示：
Figure BDA0002656570710000152
表8
上述井工程计划进度表反映了本发明中页岩气压裂工程跟踪推演方法中主要针对井工程中“具安时间”、“上钻时间”、“开钻时间”、“完钻时间”、“完井时间”、“钻机开始搬离时间”、“压裂开始时间”、“压裂结束时间”、“投产时间”多个节点的推演编排。
一方面，在无实际动态生产数据对应节点时间导入时，先是人为设置“具安时间”，再依据设置的“具安时间”按照各个节点的关联关系自动编排后续的“计划上钻时间”、“计划开钻时间”、“计划完钻时间”、“计划完井时间”、“计划钻机开始搬离时间”、“计划压裂开始时间”、“计划压裂结束时间”、“计划投产时间”。
另一方面，所述页岩气压裂工程跟踪推演系统可以采集实际动态生产数据并从中提取实际节点时间，然后根据提取到的某个实际节点时间进行后续节点时间的跟踪推演。例如：系统提取了“实际上钻时间”，则用“实际上钻时间”替换“计划上钻时间”，然后用“实际上钻时间”进行后续的“计划开钻时间”、“计划完钻时间”、“计划完井时间”、“计划钻机开始搬离时间”、“计划压裂开始时间”、“计划压裂结束时间”、“计划投产时间”的编排；又或者，中途提取到实际动态生产数据中的“实际压裂开始时间”，则用“实际压裂开始时间”替换“计划压裂开始时间”，再进行后续的“计划压裂结束时间”、“计划投产时间”的编排。也就是说，当井工程主要素模型中输入(导入)实际动态生产数据中对应的节点时间时，页岩气压裂工程跟踪推演系统可以根据实际节点信息自动跟踪推演后续节点。
所述页岩气压裂工程跟踪推演系统的开发设计采用了典型的简单工厂模式进行开发，由前端展示层、中间的业务层、后台的数据层三部分组成。展示层只需完成数据展示和用户事件响应等相对简单功能，由业务层完成比较复杂的业务逻辑处理，数据层进行专业的数据存储管理。此页岩气压裂工程跟踪推演系统，用于实现上述实施例中公开的页岩气井工程跟踪推演方法中的各项功能。
如图2所示，所述数据层包括井工程数据库，其中存储平台基本数据、井基本数据、钻机基本数据、钻井参数、压裂参数、钻机匹配规则数据等。
如图2所示，所述业务层包括平台基本数据管理、井基本信息数据管理、钻机基本数据管理、钻井参数管理、钻井进度编排、钻机匹配管理、压裂参数管理、压裂进度编排、井工程进度编排等。
如图2所示，所述展示层包括平台钻井工程计划进度表、井站钻井工程计划进度表、平台压裂工程计划进度表、井站压裂工程计划进度表、井工程计划进度表、钻机统计表等。
最后，考虑实际使用过程中，本实施例中公开的页岩气压裂工程跟踪推演系统存在单机运行的需要，系统拟采取C/S模式，同时考虑数据的一致性，数据库支持本机和网络共享两种情况，拟采用C#+SQLSERVER完成系统的开发，同时脱机使用时方便性支持小型access数据库。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种页岩气井工程跟踪推演方法，其特征在于：采集包括平台基本数据、井基本数据、钻机基本数据的页岩气井工程基础数据以及生产数据，根据页岩气井工程业务流程建立井工程主要素模型；然后将井基本数据与钻机基本数据按照钻机匹配规则自动匹配，进行钻机安排及井分组，并根据井工程主要素模型编排包括钻井进度和压裂进度的井工程进度，生成井工程计划进度表；
具体包括以下步骤：
步骤S1：采集包括平台基本数据、井基本数据、钻机基本数据的页岩气井工程基础数据以及生产数据；
步骤S2：根据平台基本数据形成平台库、根据井基本数据形成井库、根据钻机基本数据形成钻机库；
步骤S3：根据钻机基本属性，配置钻机匹配规则，形成钻机匹配规则库；
步骤S4：设置包括具安参数、钻机参数、钻井参数、完钻参数、压裂参数的井工程主要素模型；
所述具安参数，包括：同组再次具安天数、异组再次具安天数；
所述钻机参数，包括：搬入周期、搬出周期；
所述钻井参数，包括：井上段钻时间、井下段钻时间、下部钻机开钻延迟周期；
所述完钻参数，包括：完井周期、通刮洗/井时间；
所述压裂参数，包括：压裂准备周期、压裂周期、压裂设备同平台转移周期；
步骤S5：先根据井基本数据中的井类型、井位置、井所属平台对井按机位进行井分组，并自定义井组开钻顺序、组内各井开钻顺序、井组压裂顺序、组内各井压裂顺序；
记：井组数为Z，按自定义的井组开钻顺序设置各个井组序号为钻井组序号z，按自定义的井组压裂顺序设置各个井组序号为压裂组序号y；同组井组中井数为N，且按自定义的组内各井开钻顺序设置各个井序号为n；其中，Z、z、y、N、n均为正整数；
步骤S6：初始化或者导入井工程计划进度表；
步骤S7：设置或导入初始的计划具安时间，根据步骤S5中的井分组选择计划井组；
步骤S8：判断计划井组中是否存在空闲井：是则跳到步骤S9，否则跳转步骤S12；
步骤S9：根据步骤S8中选择的具有空闲井的计划井组、步骤S3中钻机匹配规则库、步骤S4中钻井主要素模型、步骤S5中井分组及开钻顺序数据、步骤S6中井工程计划进度表和步骤S7中设置或导入的计划具安时间，先进行一组井组的钻井进度编排；然后根据已编排的钻井进度，再进行其他组井组的钻井进度编排，最终得到包含计划上钻时间、计划开钻时间、计划完钻时间、计划完井时间、计划钻机开始搬离时间、计划钻机搬出时间的钻井进度计划数据；
步骤S10：判断是否有钻井进度计划数据，设置或导入压裂开始准备时间；
其中，若有钻井进度计划数据则导入钻井进度计划数据并从中提取压裂开始准备时间，若无钻井进度计划数据则自定义设置压裂开始准备时间；
步骤S11：根据步骤S1中采集的平台基本数据、步骤S1中采集的井基本数据、步骤S9中得到的钻井进度计划数据、步骤S4中设置的压裂参数、步骤S5中井分组及压裂顺序数据、步骤S6中井工程计划进度表和步骤S10中导入的钻井进度计划数据，计算包含计划开始压裂准备时间、计划压裂开始时间、计划压裂结束时间的压裂计划数据；
步骤S12：结束。
2.根据权利要求1所述的一种页岩气井工程跟踪推演方法，其特征在于：
所述平台基本数据，包括：平台号、平台名称；
所述井基本数据，包括：井号、井名称、井类型、井位置、井所属平台、井实际分组号、同组井顺序；
所述钻机基本数据，包括：钻机基本属性、钻机生产能力；
所述钻机基本属性，包括：钻机公司、钻机能力类型；
所述钻机生产能力，包括：钻机能力编号、钻机能力值；
所述生产数据，包括：具安时间。
3.根据权利要求2所述的一种页岩气井工程跟踪推演方法，其特征在于：编排包括钻井进度和压裂进度的井工程进度时，根据钻机安排信息和井工程主要素模型进行井工程排期和钻机调度；
所述井工程排期是指，基于井工程主要素模型，根据平台基本数据、井基本数据、钻机基本数据、生产数据、钻机安排及井分组的综合信息，进行计划具安时间、计划上钻时间、计划开钻时间、计划完钻时间、计划完井时间、计划钻机开始搬离时间、计划钻机搬出时间、计划开始压裂准备时间、计划压裂开始时间、计划压裂结束时间的多个节点时间的编排；
其中，计划具安时间、计划上钻时间、计划开钻时间、计划完钻时间、计划完井时间、计划钻机开始搬离时间、计划钻机搬出时间属于钻井进度中各个节点对应的节点时间；计划开始压裂准备时间、计划压裂开始时间、计划压裂结束时间属于压裂进度中各个节点对应的节点时间。
4.根据权利要求3所述的一种页岩气井工程跟踪推演方法，其特征在于：所述钻机调度是指，根据计划具安时间、计划上钻时间、计划开钻时间、计划完钻时间、计划完井时间、计划钻机开始搬离时间、计划钻机搬出时间的多个钻井计划节点时间以及钻机安排从钻机库中调取该时间段不在使用的钻机；
所述钻机调度，具体包括以下步骤：
步骤BJ1:勾选需要分配的平台号和井号；
步骤BJ2:根据选择的平台号，判断具安时间开始时哪些钻机处于空闲状态，供钻机调度选取。
5.根据权利要求1所述的一种页岩气井工程跟踪推演方法，其特征在于：
所述计划上钻时间，由计划具安时间、下部钻机开钻延迟周期和井组序号计算得到；
所述计划开钻时间，由计划上钻时间、井上段钻时间和井序号计算得到；
所述计划完钻时间，由计划开钻时间、井下段钻时间和井数计算得到；
所述计划完井时间，由计划完钻时间、完井周期计算得到；
所述计划钻机开始搬离时间，由第一口井的计划完井时间、通刮洗/井时间和井数计算得到；
所述计划钻机搬出时间，即计划成功搬出成为有效流转钻机节点，由计划钻机开始搬离时间和搬出周期计算得到；
所述计划开始压裂准备时间，与所述计划钻机搬出时间一致；
所述计划压裂开始时间，由计划开始压裂准备时间和压裂准备周期计算得到；
所述计划压裂结束时间，由计划压裂开始时间和压裂周期计算得到。
6.根据权利要求1所述的一种页岩气井工程跟踪推演方法，其特征在于：
根据钻机匹配规则库中钻机基本属性和钻机匹配规则，为各组井组安排钻机；
所述步骤S5中自定义井组开钻顺序时，同平台不同组井组上钻有先后关系，相邻两组井组上钻相差时间为下部钻机开钻延迟周期；
所述步骤S5中自定义组内各井开钻顺序时，同组井开钻有先后关系，先按顺序钻完所有井上段，再反顺序钻完钻井下段；
此时，同组井组中下一部钻机的具安时间为上一部钻机搬出时间加上同组再次具安天数，不同组井组中下一组井组钻机的具安时间为上一组井组钻机搬出时间加上异组再次具安天数。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种页岩气井工程跟踪推演方法，其特征在于：除了采集页岩气井工程基础数据和直接设定的生产数据，还采集实际动态生产数据；从实际动态生产数据中提取实际具安时间、实际上钻时间、实际再次具安时间、实际开钻时间、实际完钻时间、实际完井时间、实际钻机开始搬离时间中的任意一个或多个实际节点时间，以输入的实际节点时间代替对应的计划节点时间，并基于此实际节点时间进行后续节点的编排。
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