王 贊，王曉琪，陳立強(qiáng)，吳占民，徐培鈞

(中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300450)

叢式井組是井口集中在一個(gè)有限范圍內(nèi)的眾多口油氣井，具有節(jié)約井場(chǎng)面積或平臺(tái)規(guī)模、提升油氣井管理效率與質(zhì)量、減少集輸流程、利于安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在陸地與海上油氣資源開發(fā)中應(yīng)用廣泛，其中鉆井平臺(tái)位置優(yōu)選是油田開發(fā)前期的重要決策內(nèi)容，也是降低叢式井鉆井投資與作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、提高油田勘探開發(fā)效益的關(guān)鍵前提。關(guān)于平臺(tái)位置優(yōu)選問題，相關(guān)學(xué)者進(jìn)行了深入研究，取得了一定的成果，閆鐵等[1]通過建立不相交水平位移最小距離法計(jì)算模型進(jìn)行井口和靶點(diǎn)的優(yōu)選及分配；李濱等[2]建立了以鉆井時(shí)間和費(fèi)用為標(biāo)準(zhǔn)的海上油田叢式井平臺(tái)位置優(yōu)化方法；李文飛等[3]建立最小控制靶點(diǎn)位移之和或最小井眼長(zhǎng)度之和或最小鉆井成本之和為指標(biāo)的鉆井平臺(tái)位置優(yōu)選數(shù)學(xué)模型；史玉才等[4]建立了以最小靶點(diǎn)水平位移平方和為指標(biāo)的鉆井平臺(tái)位置優(yōu)選數(shù)學(xué)模型；和鵬飛等[5]、萬圣良等[6]利用Landmark或DecisionSpace軟件，綜合考慮總進(jìn)尺數(shù)和作業(yè)難度優(yōu)選平臺(tái)位置。通過對(duì)前期研究成果分析發(fā)現(xiàn)，以總水平位移之和、總井深或整體鉆井難度等作為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行研究時(shí)，憑借研究人員的經(jīng)驗(yàn)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行定性分析與綜合評(píng)價(jià)，沒有形成科學(xué)的定量分析方法與手段，因此，筆者基于熵權(quán)法構(gòu)建平臺(tái)位置優(yōu)選模型，完全依據(jù)各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)差異程度計(jì)算權(quán)重，最終根據(jù)得分優(yōu)選平臺(tái)位置。

1 平臺(tái)位置優(yōu)選原則

平臺(tái)位置需以提高油田綜合效益為目標(biāo)，在滿足油藏開發(fā)方案和油氣集輸?shù)那疤嵯?，有利于提高工程建設(shè)速度，降低鉆井整體作業(yè)難度及風(fēng)險(xiǎn)，因此平臺(tái)位置優(yōu)選需綜合考慮油田的地質(zhì)特征、油藏條件、地理地形條件、構(gòu)造特征、靶點(diǎn)深度、開發(fā)與油氣井管理、自然環(huán)境、鉆井工藝及配套技術(shù)、環(huán)境保護(hù)、成本控制等因素，還應(yīng)考慮單井的工程風(fēng)險(xiǎn)及以下情況[7，18-19]：

(1)盡可能考慮潛力區(qū)并兼顧周邊油田開發(fā)。

(2)避開易發(fā)生復(fù)雜地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域與國內(nèi)外法律法規(guī)限制區(qū)域，比如海上平臺(tái)位置需避開古河道、斷層、淺層氣、航道、海洋管道、管線、航運(yùn)設(shè)施、軍事禁區(qū)、保護(hù)區(qū)、水下設(shè)施等區(qū)域。

(3)充分利用周邊條件或依托周邊已有工程設(shè)施，如陸地上盡量減少井場(chǎng)修路及地面平整等鉆前施工作業(yè)，海上盡量依托周邊海管及附近可利用的生產(chǎn)設(shè)施。

(2)數(shù)據(jù)歸一化處理和異質(zhì)指標(biāo)同質(zhì)化。由于各項(xiàng)指標(biāo)的計(jì)量單位并不統(tǒng)一，如井深的單位為m，方位的單位為度(°)，因此需把指標(biāo)的絕對(duì)值轉(zhuǎn)化為相對(duì)值。另外，矩陣中負(fù)向指標(biāo)數(shù)值越小對(duì)方案越有利，指向用1表示，采用式(2)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，且標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)需大于0且小于1。

液壓脈沖式儲(chǔ)油罐(HIS)是一種高效的解決方案。HIS是一個(gè)專用的儲(chǔ)油罐，帶有電子機(jī)械式鎖緊裝置。它的作用是瞬間為換擋元件提供可傳輸?shù)膲毫?。利用HIS可以將起步響應(yīng)時(shí)間控制在350ms以內(nèi)(比松開剎車踩到油門的時(shí)間還要短)，做到無縫對(duì)接(圖4)。

2 熵權(quán)法評(píng)價(jià)模型

根據(jù)信息論基本原理，熵是系統(tǒng)無序程度的度量，若某項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)值相差較大時(shí)，熵值較小，該指標(biāo)提供的有效信息量較大，權(quán)重也較大；反之權(quán)重較小，特別是當(dāng)某項(xiàng)指標(biāo)值完全相同時(shí)，熵值最大，說明該指標(biāo)為無效信息，不能作為評(píng)價(jià)指標(biāo)[8-11]。熵權(quán)法主要是根據(jù)各評(píng)價(jià)指標(biāo)傳遞給決策者的信息內(nèi)容的充分度和質(zhì)量來確定權(quán)重，消除德爾菲法、專家評(píng)分法、層次分析法等人為主觀因素的影響，從而確保權(quán)重與評(píng)判結(jié)果的可靠性與合理性，在多個(gè)領(lǐng)域均有應(yīng)用[12-17]。

基于以上信息熵認(rèn)識(shí)，結(jié)合平臺(tái)位置優(yōu)選原則，制定總進(jìn)尺等評(píng)價(jià)指標(biāo)，并按下述計(jì)算步驟編寫Matlab程序，計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重與綜合得分。

通過對(duì)該油田已鉆井情況進(jìn)行分析論證，由于8口井(除了A1井)靶點(diǎn)在航運(yùn)區(qū)邊界東南側(cè)，因此平臺(tái)位置僅從靶點(diǎn)區(qū)域西北方向進(jìn)行粗選。在A8井與 A4井靶點(diǎn)延長(zhǎng)線所包絡(luò)區(qū)域內(nèi)劃分12個(gè)(4×3)網(wǎng)格，網(wǎng)格間距500 m×500 m，網(wǎng)格中心位置為平臺(tái)位置，如圖1所示，利用Landmark軟件進(jìn)行不同平臺(tái)位置的10口井軌道設(shè)計(jì)，結(jié)果如表1所示。通過分析可以看出，雖然平臺(tái)位置1～6、7、9、10無扭方位或扭方位的井?dāng)?shù)較少，但是總進(jìn)尺較多且最大井深較深，因此不予考慮；平臺(tái)位置12雖然總進(jìn)尺較少，但是深層扭方位度數(shù)大于100°的井共有3口，扭方位50～90°的井有4口，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高，不予考慮；平臺(tái)位置8與平臺(tái)位置 11相比，進(jìn)尺僅減少233 m，但是深層扭方位度數(shù)大于50°的井?dāng)?shù)增加3口，現(xiàn)場(chǎng)施工難度大，因此通過綜合分析對(duì)比，平臺(tái)位置11為粗選結(jié)果。

聞一多講初唐詩鞭辟入里，《類書與詩》和《宮體詩的自贖》理清了唐詩的構(gòu)成程序和發(fā)展階段?！跋壬v唐詩還有一個(gè)特點(diǎn)，就是最重視一批走在時(shí)代前面的開新作家，像對(duì)初唐四杰、張若虛、陳子昂、孟浩然等人的詩，都大講特講，津津樂道，贊揚(yáng)他們?yōu)槭⑻圃姼钂咔宓缆贰㈤_新局面的不朽功績(jī)?！保?1］7

(1)

(4)盡可能減少或避免繞障和中靶前的軌跡調(diào)整作業(yè)。

海外項(xiàng)目施工所需要的各項(xiàng)資源匱乏，尤其是高素質(zhì)的勞動(dòng)力資源。海外工程所在國大多數(shù)是一些欠發(fā)達(dá)的國家，工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，環(huán)境惡劣，資源匱乏，民眾受教育水平低，屬地化員工素質(zhì)較低。例如：在筆者所參與的馬來西亞RAPID 煉廠建設(shè)項(xiàng)目中，技術(shù)工種都是以中國工人為主，輔以部分屬地工人配合。大量雇傭當(dāng)?shù)毓と溯o助施工雖然能在很大程度上緩解項(xiàng)目的勞動(dòng)力需求，并且滿足當(dāng)?shù)氐膭诠けＷo(hù)政策，但是屬地工人的勞動(dòng)習(xí)慣、與中國工人的交流障礙也給安全管理帶來了很大困難。

(2)

(3)計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)下第i個(gè)方案占該指標(biāo)的比重：

(3)

(4)計(jì)算各指標(biāo)的信息熵：

(4)

5.微量元素：對(duì)于高職院校的學(xué)生來說，身體趨于成熟期，要保證鈣、鐵、鋅、碘的攝入；并且要控制食鹽的攝入，每天不超過6g。同時(shí)要保證蔬菜、水果的攝入，以便補(bǔ)充充足的維生素和膳食纖維。

dj=1-ej

(5)

其中：j=1，2，3，…，n。

(6)根據(jù)熵冗余度計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重：

(6)

其中：j=1，2，3，…，n。

打破封閉性，可以從法官懲戒機(jī)制的創(chuàng)新開始。盡管“生產(chǎn)生活方式對(duì)于法律形式和內(nèi)容在很大程度上的決定性作用”［7］、單純的制度移植很可能會(huì)產(chǎn)生“橘生淮北則為枳”的窘境，但是將懲戒程序的啟動(dòng)、懲戒結(jié)果的決定與被懲戒對(duì)象所在系統(tǒng)相分離應(yīng)當(dāng)是法官管理發(fā)展的方向。

(7)根據(jù)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算各方案的綜合得分：

(7)

其中：i=1，2，3，…，m。

(5)基于目前鉆井設(shè)備能力和工藝技術(shù)水平，單井的最大水平位移和井深在可接受范圍內(nèi)，盡量減少三維定向井和大位移井，從而降低定向施工和井眼軌跡控制難度。

3 平臺(tái)位置優(yōu)選流程

以鉆井總進(jìn)尺較少與整體鉆井難度較低為目標(biāo)，采用粗選法和細(xì)選法相結(jié)合的方式優(yōu)選平臺(tái)位置[18-19]。首先對(duì)叢式井最外圍的井位延長(zhǎng)線所包絡(luò)的區(qū)域內(nèi)均勻劃分網(wǎng)格，網(wǎng)格中心為初選的各個(gè)平臺(tái)位置，利用Landmark軟件進(jìn)行叢式井軌道設(shè)計(jì)，通過熵權(quán)法對(duì)比分析各個(gè)平臺(tái)位置的叢式井總進(jìn)尺和作業(yè)難度，根據(jù)得分粗選平臺(tái)位置；然后以粗選選出的平臺(tái)位置為中心，進(jìn)一步均勻細(xì)分網(wǎng)格，精細(xì)多個(gè)平臺(tái)位置，再次利用Landmark軟件進(jìn)行叢式井軌道設(shè)計(jì)，通過熵權(quán)法分析對(duì)比各個(gè)平臺(tái)位置的叢式井總進(jìn)尺和作業(yè)難度，根據(jù)得分最終優(yōu)選平臺(tái)位置。

4 平臺(tái)位置優(yōu)選應(yīng)用實(shí)例

以渤海某油田為例，開發(fā)層位為沙河街，新建1個(gè)平臺(tái)，鉆10口叢式井。綜合分析雙靶點(diǎn)位置關(guān)系發(fā)現(xiàn)探井井斜較小，但是A1～A9井均是井斜大于75°的大斜度井且井深較深，作業(yè)難度較大且風(fēng)險(xiǎn)較高，因此需對(duì)新建平臺(tái)位置進(jìn)行精細(xì)化分析。

4.1 定性分析評(píng)價(jià)

(1)構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣。由于在不同的平臺(tái)位置設(shè)計(jì)軌道時(shí)，通?？紤]相同的造斜點(diǎn)與全角變化率，因此造斜點(diǎn)與全角變化率不作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。設(shè)計(jì)平臺(tái)位置共m個(gè)，評(píng)價(jià)指標(biāo)為n個(gè)，評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣為X=(xij)m×n，xij為第i個(gè)平臺(tái)位置的第j個(gè)指標(biāo)的數(shù)值。

從知識(shí)背景和工作內(nèi)容可以看出，青年編纂的工作除了具有服務(wù)性以外，還具有研究性和學(xué)術(shù)性。因此，編纂的任職經(jīng)歷也成為了這些青年職員治學(xué)道路上的重要環(huán)節(jié)。具體而言，青年編纂的治學(xué)呈現(xiàn)出三個(gè)特點(diǎn)。

表1 粗選平臺(tái)位置軌跡數(shù)據(jù)表Table 1 Approximate selection data of platform location

圖1 粗選平臺(tái)位置圖Fig.1 Approximate selection diagram of platform location

以平臺(tái)位置11為中心均勻細(xì)分8個(gè)網(wǎng)格，網(wǎng)格間距250 m×250 m，如圖2所示。再次利用Landmark軟件進(jìn)行不同平臺(tái)位置的10口井軌道設(shè)計(jì)，結(jié)果如表2所示。通過分析可以看出，雖然平臺(tái)位置13、15、17、18扭方位井?dāng)?shù)較少(2～6口)，但是總進(jìn)尺較多且最大井深較深，因此不予考慮；雖然平臺(tái)位置16、19總進(jìn)尺相對(duì)較少，但是深層扭方位井?dāng)?shù)較多(7～8口)，現(xiàn)場(chǎng)施工難度大，不予考慮；平臺(tái)位置 14 與平臺(tái)位置20相比，扭方位井?dāng)?shù)少，最大水平位移小，最大井深小與總進(jìn)尺小，綜合分析平臺(tái)位置14能兼顧井眼軌道總進(jìn)尺較短與施工難度較低的要求，因此推薦平臺(tái)位置14為最優(yōu)平臺(tái)位置。

(1)礦石有回收價(jià)值的元素是金，可綜合利用鎢。主要金礦物為自然金和碲金礦，載金礦物主要是黃鐵礦，鎢礦物主要為白鎢礦和少量黑鎢礦，黃銅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦和斑銅礦等硫化物礦物含量也都較低，綜合利用價(jià)值不大。

(5)計(jì)算熵冗余度：

表2 細(xì)選平臺(tái)位置軌跡數(shù)據(jù)表Table 2 Detailed selection data of platform location

圖2 細(xì)選平臺(tái)位置圖Fig.2 Detailed selection diagram of platform location

4.2 熵權(quán)法評(píng)價(jià)

根據(jù)平臺(tái)位置優(yōu)選原則，以總進(jìn)尺較少與作業(yè)難度較低為優(yōu)化思路，結(jié)合該油田叢式井軌道情況，將評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分為扭方位50～90°的井?dāng)?shù)、扭方位50～90°的平均度數(shù)、扭方位大于90°的井?dāng)?shù)、扭方位大于90°的平均度數(shù)、最大井深與總進(jìn)尺等6項(xiàng)指標(biāo)。

根據(jù)表1的軌道數(shù)據(jù)，由于平臺(tái)位置1～6、7、9、10總進(jìn)尺較多且最大井深較深，因此僅評(píng)價(jià)平臺(tái)位置8、11與12，采用熵權(quán)法進(jìn)行粗選平臺(tái)位置評(píng)價(jià)，結(jié)果如表3所示。

表3 熵權(quán)法粗選平臺(tái)位置數(shù)據(jù)表Table 3 Data table of approximate selection platform location based on entropy weight method

基于各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)差異程度計(jì)算權(quán)重w=(0.18，0.24，0.13，0.13，0.14，0.18)，計(jì)算各平臺(tái)位置8、11與12的綜合得分依次為45.17、55.21、50.50，因此粗選結(jié)果平臺(tái)位置11為優(yōu)。同理結(jié)合表2的軌跡數(shù)據(jù)，由于平臺(tái)位置13總進(jìn)尺較多，不予考慮，另外，平臺(tái)位置17與18無評(píng)價(jià)指標(biāo)扭方位50～90°的數(shù)據(jù)，不予考慮，因此僅評(píng)價(jià)平臺(tái)位置14、15、16、19與20，采用熵權(quán)法進(jìn)行細(xì)選平臺(tái)位置評(píng)價(jià)，結(jié)果如表4所示。計(jì)算權(quán)重w=(0.17，0.23，0.13，0.16，0.17，0.14)，計(jì)算平臺(tái)位置14、15、16、19與20的綜合得分依次為80.12、62.61、50.42、52.80、42.72，因此，平臺(tái)位置14為最優(yōu)平臺(tái)位置，熵權(quán)法優(yōu)選結(jié)果與定性分析評(píng)價(jià)結(jié)果一致，表明該評(píng)價(jià)模型切實(shí)可行。

表4 熵權(quán)法細(xì)選平臺(tái)位置數(shù)據(jù)表Table 4 Data table of detailed selection platform location based on entropy weight method

5 結(jié)論

叢式井平臺(tái)位置優(yōu)選是油田開發(fā)前期的重要決策內(nèi)容與降低鉆井投資的關(guān)鍵前提?；谛畔⒄摶驹恚瑢?duì)叢式井平臺(tái)位置優(yōu)選原則、評(píng)價(jià)模型與優(yōu)選流程進(jìn)行分析與研究，主要結(jié)論如下：

(1)叢式井平臺(tái)位置應(yīng)在避開易發(fā)生復(fù)雜地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域與國內(nèi)外法律法規(guī)限制區(qū)域的前提下，以鉆井總進(jìn)尺較少與整體鉆井難度較低為目標(biāo)，采用粗選法和細(xì)選法相結(jié)合的方式進(jìn)行優(yōu)選。

但是這些研究都無法很好的代表中國的情況，雖然在中國也有著上述所說的不同階層之間的壁壘和同一階層內(nèi)的認(rèn)同，但是中國還有一些比較特殊的現(xiàn)象值得我們關(guān)注，流動(dòng)人口就是其中一例。

(2)通過熵權(quán)法構(gòu)建平臺(tái)位置優(yōu)選模型，根據(jù)各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)差異程度計(jì)算權(quán)重與方案得分，排除了定性分析評(píng)價(jià)易受研究人員主觀經(jīng)驗(yàn)因素的影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)影響平臺(tái)位置選擇因素的綜合分析與定量評(píng)價(jià)。

(3)根據(jù)渤海油田某叢式井軌道情況，運(yùn)用熵權(quán)法評(píng)價(jià)模型優(yōu)選出的平臺(tái)位置與定性分析評(píng)價(jià)的結(jié)論一致，實(shí)例分析表明該模型切實(shí)可行，從而為平臺(tái)位置優(yōu)選提供了新的指導(dǎo)思路與方法。