线性规划在优化钻机动迁方案中的应用

doi:10.11885/j.issn.1674-5086.2013.12.04.03

摘要/Abstract

摘要：

钻井工程是油气田开发过程中的投资大项，而钻机服务费又是总钻井成本的主要构成，通过优化项目开发期
间的钻机动迁方案，可以有效降低投资成本。结合工作实践，针对如何在开发期内优化钻机动迁的问题，探讨了混合
整数线性规划方法在伊拉克哈法亚油田钻机动迁方案优化中的应用，为项目运作的合理安排提供了科学的决策依据。
不同于传统的钻机年度计划安排，混合整数线性规划利用了整个开发期的信息，以最小化钻机服务费为目标函数，根
据年度钻井数量确定约束条件，优化模型求得开发期内每年需要各种钻机的数量。模型解优于年度钻机动迁计划，同
时模型适应性强，响应快，最优解会根据工作量和约束条件的变化而调整，可以有效地提高工作效率。

关键词: 混合整数线性规划, 优化, 钻机服务费, 钻机动迁方案, 伊拉克哈法亚油田

Abstract:

Drilling operation is capital intensive in oilfield development，and drilling rig service fee makes up a major part in
drilling investment. Thus，to assist management in decision making and to improve IRR of the investment，a Mixed Integer
Linear Program（MILP）is proposed to optimize drilling rig mobilization in the development of Halfaya Oilfield in Iraq. Instead
of scheduling rig mobilization for each individual year，the MILP integrates information of the entire development period to
make mobilization plan throughout the whole period. Given the scope of work specified in development plan，the MILP searches
for the optimal solution，namely，the numbers of drilling rigs of each type needed every year，with the objective of minimizing
total cost and meeting annual workload. As expected，the optimal solutions evolve and the objective function improves as
more information is taken into account. In addition，the MILP is adaptive and works well in dynamic setting，such as varying
length of development period and workloads. The paper first introduces linear programming to drilling rig mobilization and
will extend applications of operation research techniques in oil and gas industry.

Key words: mixed integer linear program, optimization, drilling rig service fee, drilling rigs mobilization, Halfaya Oilfield
Iraq

中图分类号:

TE29

刘昂*，谢刚，欧瑾. 线性规划在优化钻机动迁方案中的应用[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2013.12.04.03.

LIU Ang*, XIE Gang, OU Jin. Application of Mixed Integer Linear Program in Optimization of#br# Drilling Rig Mobilization[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2013.12.04.03.

0
/ / 推荐

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: http://journal15.magtechjournal.com/Jwk_xnzk/CN/10.11885/j.issn.1674-5086.2013.12.04.03

http://journal15.magtechjournal.com/Jwk_xnzk/CN/Y2016/V38/I3/144

参考文献

[1] 王玉满，杨涛，张国生，等. 浅析探井成本构成、影响因
素及其控制对策[J]. 勘探管理，2010（1）：57 62，76.
WANG Yuman，YANG Tao，ZHANG Guosheng，et
al. Structure，influential factors，and control of cost
of prospecting well[J]. China Petroleum Exploration，
2010（1）：57 62，76.
[2] 张向前，宋振清，太金鱼，等. 优化方案、精细措施，实
现莫北2 井区钻井大提速[J]. 新疆石油科技，2011，
21（1）：1 8.
ZHANG Xiangqian，SONG Zhenqing，TAI Jinyu，et al.
Program optimization and fine measures to speed up well
drilling in North of the Gobi Desert Block # 2[J]. Xinjiang
Petroleum Science & Technology，2011（1）：1 8.
[3] 王柯，夏会平. 塔河油田钻井液技术优化方案设计[J].
石油天然气学报，2006，28（5）：107 109.
WANG Ke，XIA Huiping. Optimization scheme design of
drilling fluid technology in Tahe Oilfield[J]. Journal of Oil
and Gas Technology，2006，28（5）：107 109.
[4] 唐志军，邵长明. 钻井工程设计优化与应用[J]. 石油地
质与工程，2007，21（3）：75 78.
TANG Zhijun，SHAO Changming. Drilling engineering
design optimization and application[J]. Petroleum Geology
and Engineering，2007，21（3）：75 78.
[5] 葛云华，鄢爱民，高永荣，等. 从式水平井钻井平台规
划[J]. 石油勘探与开发，2005，32（5）：94 100.
GE Yunhua，YAN Aimin，GAO Yongrong，et al. Drilling
pad optimization for oilfield development by cluster horizontal
wells[J]. Petroleum Exploration and Development，
2005，32（5）：94 100.
[6] 徐慧，李发荣. 油藏管理实时优化[J]. 国外油田工程，
2010，26（8）：18 19.
XU Hui，LI Farong. Real time optimization of reservoir
management[J]. Foreign Oil Field Engineering，2010，
26（8）：18 19.
[7] 陈祖华，郑永旺. S 油藏产能评价及开发方式优化设
计[J]. 西南石油大学学报（自然科学版），2012，34（2）：
111 118.
CHEN Zuhua，ZHENG Yongwang. Productivity evaluation
and optimization of exploitation methods of
Sreservoir[J]. Journal of Southwest Petroleum University（
Science & Technology Edition），2012，34（2）：
111 118.
[8] 马立平，任宝生，刘志斌. 最优化方法及其在油田开
发规划中应用综述[J]. 石油规划设计，2009，20（5）：
10 14.
MA Liping，REN Baosheng，LIU Zhibin. Optimization
method and its application in the oilfield development
planning[J]. Petroleum Planning & Engineering，2009，
20（5）：10 14.
[9] 计秉玉，顾基发. 优化方法在油田开发决策中应用综
述[J]. 系统工程理论与实践，2000（3）：120 124.
JI Bingyu，GU Jifa. The summary of application
of optimal method in oil-field development decisionmaking[
J]. Systems Engineering-Theory & Practice，
2000（3）：120 124.
[10] 赵兰水，罗东坤. 最优化理论与方法在油田产量优化
研究中的改进[J]. 技术经济，2006，25（10）：44 47，83.
ZHAO Lanshui，LUO Dongkun. Improvement on the
study of output optimization model of oilfields[J]. Technology
Economics，2006，25（10）：44 47，83.
[11] 曲德斌，武若霞. 油田开发规划科学预测的理论和实
践[J]. 石油学报，2002，23（2）：38 42.
QU Debin，WU Ruoxia. Optimum study and simulator
of oilfield development planning[J]. Acta Petrolei Sinica，
2002，23（2）：38 42.
[12] 李金龙. 国际石油钻井费用分类与投资估算方法[J]. 天
然气技术与经济，2011，5（6）：59 62.
LI Jinlong. Intermational oil drilling investment estimate
method and related drilling costs classification[J]. Natural
Gas Technology and Economy，2011，5（6）：59 62.
[13] 王成萍. 国际石油钻井成本构成与测算[J]. 国际石油经
济，2006（9）：36 39.
WANG Chengping. Calculating the cost of global
petroleum drilling projects[J]. International Operation，
2006（9）：36 39.
[14] 于文平. 国际钻井成本的测算[J]. 石油钻探技术，1998，
26（3）：47 49.
YU Wenping. International drilling cost estimates[J].
Petroleum Drilling Techniques，1998，26（3）：47 49.
[15] 程伟，张广杰，董伟宏，等. 油气田开发规划模型
的建立及求解[J]. 大庆石油学院学报，2006，30（2）：
112 115，123.
CHENG Wei，ZHANG Guangjie，DONG Weihong，et al.
Establishment of oilfield development planning models
their solution[J]. Journal of Daqing Petroleum Institute，
2006，30（2）：112 115，123.
[16] 黄华军，武欣嵘，王曦，等. 混合整数线性规划问题中
的预处理[J]. 军事通信技术，2010，31（3）：59 63.
HUANG Huajun，WU Xinrong，WANG Xi，et al. Preprocessing
for mixed integer linear programming problems[
J]. Journal of Military Communications Technology，
2010，31（3）：59 63.
[17] 熊福力，张晓东，李树荣，等. 基于利润最大化的油
田开发非线性规划[J]. 石油大学学报（自然科学版），
2004，28（1）：111 113.
XIONG Fuli，ZHANG Xiaodong，LI Shurong，et al.
Nonlinear programming for oilfield development based
on maximum profit[J]. Journal of the University of
Petroleum，China，2004，28（1）：111 113.
[18] Ronald R L. Optimization in operations research[M]. 1st
Edtion. New Jersey：Prentice Hall，1997.