钻井液漏失安全评价钻前预测研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报2012年2月第34卷第2期JournalofOilandGasTechnologyFeb．2012Vo1．34No．2钻井液漏失安全评价钻前预测研究陈勉，杨沛，侯冰金衍，杜金龙(中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室，北京’。。)[摘要]钻井液的漏失是由于某些不可预知的地质因素、工程因素以及人为因素所造成，这些因素无法通过数据形式进行分析。讨论了影响漏失安全的各种因素，建立了影响漏失特征的风险评估体系。影响漏失安全的因素往往是多目标的，在目标因素结构

2、复杂，缺乏必要数据情况下，利用专家的评定，确定影响漏失指标的权重值，将不确定性的因素数量化。并以现场井进行漏失安全评价分析，结果表明该方法具有合理性与科学性，为钻前预测漏失规律安全问题提供了符合客观实际的量化模型。[关键词]钻井液；漏失；安全评价；指标体系；权重分析[中图分类号]TE28[文献标识码]A[文章编号]1000—9752(2012)02—0106—04所谓指标体系，是通过一系列指标的逻辑分类和组合汇总，形成一套用于反映一种现象和状态的数据、方法体系_1]。钻井液漏失是由于地下情况的复杂性和某些不

3、可预知因素对漏失的影响，加上钻井、完井以及生产作业过程中的一些偶发事件造成的]。这样，漏失安全评价指标体系就可以定义为，根据影响漏失安全的各种因素的内在联系，建立一套由不同层次指标构成的、能有效反映漏失安全状况的评价系统。影响漏失安全的因素往往是多目标的，在目标因素结构复杂、缺乏必要数据的情况下，利用专家的评定，确定影响漏失指标的权重值，将不确定性的因素数量化，从而为漏失安全的综合评价提供符合客观实际的量化模型。1漏失因素分析不同地区影响漏失的因素复杂多样，通过综合分析可以归类为地质因素、工程因素和人为因素

4、。根据漏失安全影响因素的地质、工程、人为特征，建立影响漏失安全的综合评价因素集，如图1所示。这一过程，要将各个漏失安全影响因素的表征量考虑齐全，尽可能多的列出表征量，先不考虑其问的相关性。2漏失安全评价方法层次分析法是在对漏失安全评价及其影响因素的权重分析中通常采用的分析方法。该方法是一种多目标决策的分析方法，特点是定性与定量分析相结合，能够将决策者对不确定性因素的经验判断给予量化，确定各影响指标的权重值。图1漏失安全综合评价因素集[收稿日期]2011—09—02[基金项目]国家自然科学基金项目(51074

5、171)；国家“973”规划项目(2010CBN226700)；教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET一08—0840)。[作者简介]陈勉(1962一)，男，1982年北京大学毕业，博士，教授，博士生导师，现主要从事石油工程岩石力学研究。学兔兔www.xuetutu.com第34卷第2期陈勉等：钻井液漏失安全评价钻前预测研究对于影响因素繁多，且各影响因素很难定量表达的钻井液漏失问题，可以采用层次分析法对不同地区的漏失问题进行安全评价，为待钻井提供安全保障。‘3漏失安全评价指标的权重分析123d．562m

6、22mm222当对漏失安全进行评价时，将地质、工程、人为三个因素作为影响漏失安全的第1层因素，并构建123456每个漏失因素的第1层权重分配为：333333A一(。G，aE，aH)1234-5(1)6m式中，a。、a、a分别为地质、工程、人为因素的权重。rPPrr将漏失因素i与漏失因素比较，对比结果为b；定义b表示b相对于b的重要性数值且按照表1进Gl2G3G4G5GG6行取值，得到漏失安全第1层评价矩阵R为：rPrrrGGGGGG123d．56r1bGEbGH]’R—lbEG16EHl(i，J—G，E，H

7、；i≠J)(2)It,HGbHE1J利用专家对影响因素的评定，可以得到矩表1相对重要性标度及其含义阵R的最大特征根和相应的特征向量。标度含义表示因素b与b，具有同等重要特征向量即是根据各漏失安全评价因素的重要表示因素b比b，稍微重要程度的排序，通过计算得到权重分配。表示因素bi比b明显重要表示因素6比b，强烈重要当评价目标为地质因素时，用影响漏失安表示因素b比b极端重要全的6个地质因素进行权重分析，可以得到地4，6，8分别表示相邻标度的中间值质影响因素的评价矩阵R。：RG一(3)式中，rG为漏失安全评价目标

8、是地质因素时，评价矩阵第J元素在因素i下的隶属度，即第i元素相对于因素J的重要性。根据同样的原理，可以分别得到工程因素和人为因素作为漏失安全评价目标时的评价矩阵。第2层判断漏失矩阵的最大特征根及其所对应的特征向量同样可以利用专家打分评定分别求出。所求出的特征向量即为本层次评价因素与其上一层次评价目标的重要性排序，对此排序结果进行归一化处理，得到权重分配。第2层因素对第1层因素的权重分别为：V6=：(以G1，nG2