一种多智能体协同的钻井优化方法

本说明书实施例涉及钻井工程，具体涉及一种多智能体协同的钻井优化方法。

背景技术：

1、石油天然气钻井过程是由井筒水力学、钻柱动力学与破岩动力学等多个物理子系统相互耦合构成的复杂非线性系统。在钻井过程中，合理的参数决策对于提高机械钻速、延长钻头寿命、保障井壁稳定具有重要意义。

2、然而，现有的钻井决策方法未能有效考虑钻井过程的多时间尺度耦合特性，亦未能系统性地利用历史异井钻井经验数据，导致决策合理性不足、执行精度偏低，难以兼顾作业安全与钻进效率。

技术实现思路

1、本说明书实施例的目的是提供一种多智能体协同的钻井优化方法，以克服现有方法中存在的决策合理性不足、执行精度偏低，难以兼顾作业安全与钻进效率的问题。

2、为了解决上述技术问题，一方面，本说明书实施例提供了一种多智能体协同的钻井优化方法，包括：

3、获取目标井当前单根周期的钻井状态参数序列；

4、根据历史异井钻井经验数据和钻井状态参数序列，确定当前单根周期所在的趟钻周期内钻井控制参数的约束边界；每个趟钻周期包括多个单根周期；

5、基于约束边界，根据多个历史同井趟钻周期的工况经验数据，以破岩效率、井筒流动安全性和管柱动力学安全性为优化目标，对当前单根周期内的钻井控制参数进行多目标非零和博弈优化，得到目标井当前单根周期的钻井控制参数序列；

6、根据多个历史同趟单根周期的钻进经验数据，对钻井控制参数序列中当前决策周期的钻井控制参数进行微调，得到目标井当前决策周期的钻井优化指令；每个单根周期包括多个决策周期。

7、再一方面，本说明书实施例提供了一种钻井优化装置，包括：

8、获取模块，用于获取目标井当前单根周期的钻井状态参数序列；

9、确定模块，用于根据历史异井钻井经验数据和钻井状态参数序列，确定当前单根周期所在的趟钻周期内钻井控制参数的约束边界；每个趟钻周期包括多个单根周期；

10、优化模块，用于基于约束边界，根据多个历史同井趟钻周期的工况经验数据，以破岩效率、井筒流动安全性和管柱动力学安全性为优化目标，对当前单根周期内的钻井控制参数进行多目标非零和博弈优化，得到目标井当前单根周期的钻井控制参数序列；

11、微调模块，用于根据多个历史同趟单根周期的钻进经验数据，对钻井控制参数序列中当前决策周期的钻井控制参数进行微调，得到目标井当前决策周期的钻井优化指令；每个单根周期包括多个决策周期。

12、再一方面，本说明书实施例提供了一种计算机设备，包括：

13、存储器，用于存储计算机程序；

14、处理器，用于执行所述计算机程序以实现上述多智能体协同的钻井优化方法。

15、再一方面，本说明书实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被执行时实现上述多智能体协同的钻井优化方法。

16、再一方面，本说明书实施例提供了一种计算机程序产品，包括有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述多智能体协同的钻井优化方法。

17、由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例可以获取目标井当前单根周期的钻井状态参数序列；根据历史异井钻井经验数据和钻井状态参数序列，确定当前单根周期所在的趟钻周期内钻井控制参数的约束边界；每个趟钻周期包括多个单根周期；基于约束边界，根据多个历史同井趟钻周期的工况经验数据，以破岩效率、井筒流动安全性和管柱动力学安全性为优化目标，对当前单根周期内的钻井控制参数进行多目标非零和博弈优化，得到目标井当前单根周期的钻井控制参数序列；根据多个历史同趟单根周期的钻进经验数据，对钻井控制参数序列中当前决策周期的钻井控制参数进行微调，得到目标井当前决策周期的钻井优化指令；每个单根周期包括多个决策周期。通过跨井经验数据确定趟钻尺度的约束边界，利用同井历史趟钻工况经验进行单根尺度的多目标博弈优化，再以同趟单根钻进经验对执行尺度进行微调，形成了多时间尺度逐级递进、经验数据跨尺度复用的优化决策链路，能够在保证安全边界的前提下，实现破岩效率、井筒流动安全与管柱动力学安全的多目标协同优化，同时通过历史经验对当前操作的持续修正，有效提升钻井控制参数的决策合理性与执行精度，兼顾钻井作业安全与钻井效率。

1.一种多智能体协同的钻井优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据历史异井钻井经验数据和钻井状态参数序列，确定当前单根周期所在的趟钻周期内钻井控制参数的约束边界，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于约束边界，根据多个历史同井趟钻周期的工况经验数据，以破岩效率、井筒流动安全性和管柱动力学安全性为优化目标，对当前单根周期内的钻井控制参数进行多目标非零和博弈优化，得到目标井当前单根周期的钻井控制参数序列，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述钻井控制参数至少包括钻压、转速和排量；各候选动作包括钻压调整量、转速调整量和排量调整量的一种或多种；

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述钻井控制参数至少包括钻压、转速和排量；各候选动作包括钻压调整量、转速调整量和排量调整量的一种或多种；

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述钻井控制参数至少包括钻压、转速和排量；各候选动作包括钻压调整量、转速调整量和排量调整量的一种或多种；

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算候选组合动作对应的一致性收益，包括：

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据联合收益，确定目标井当前单根周期的钻井控制参数序列，包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据多个历史同趟单根周期的钻进经验数据，对钻井控制参数序列中当前决策周期的钻井控制参数进行微调，得到目标井当前决策周期的钻井优化指令，包括：

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：