بهینه سازی زمان و هزینه عملیات حفاری با به کارگیری تکنولوژی لیزر به روش الگوریتم ژنتیک

امروزه برای نصب یک سکوی حفاری و حفاری در خشکی حدود 400 هزار دلار و در دریا حدود 4/5 میلیون دلار لازم است. این در حالی است که با افزایش عمق و سخت تر شدن سنگ ها، هزینه ها بیشتر از این افزایش می یابند. هزینه های حفاری به عوامل مختلف از جمله زمان حفاری و عمق حفاری شده وابسته است. با افزایش عمق حفاری، زمان و هزینه حفاری افزایش می یابد. از طرفی افزایش زمان حفاری بر افزایش هزینه های حفاری تاثیرگذار است. در این پایان نامه با تقریب رابطه بین عمق و زمان حفاری و هزینه حفاری و عمق حفاری به صورت توابع خطی، رابطه بین هزینه حفاری و زمان حفاری تخمین زده شد. سپس با به کارگیری الگوریتم بهینه سازی ژنتیک تابع تخمینی برای تعیین کمترین میزان هزینه حفاری برای بازه مشخص از زمان حفاری، کمینه سازی گردید و در بازه زمانی تعیین شده حفاری، نقطه بهینه برای دستیابی به کمترین هزینه حفاری تعیین گردید. در این حالت تابع هزینه یک متغیر حاصل شده برحسب زمان حفاری به صورت تابع هدفی برای کمینه سازی فرمول بندی شد. با انتخاب سایز جمعیت 50 برای الگوریتم ژنتیک و زمان حفاری بین 10 تا 102 ساعت، crossover برابر 0/8 و ضریب fraction برابر 0/2 و تلورانس تابع برابر 0/000001 و تلورانس قید برابر 0/001 بهینهسازی تابع هدف که معادل کمینه کردن تابع هزینه برحسب تعداد تکرارها (تعداد نسل ها) بود انجام شد. در صورت استفاده از حفاری لیزری در صنعت حفاری قسمت عمده ای از هزینه های مربوط به لوله های حفاری، مته و تثبیت کن، سیمان کاری و گل حفاری حذف می شود. همچنین استفاده از لیزر در کاهش مقاومت سنگ سبب میشود سرعت حفاری حداقل 40 درصد افزایش یابد. با افزایشسرعت حفاری، روزهای کاری دکل و هزینه ی حفاری کاهش می یابند.

کلیدواژه ها:

حفاری با لیزر ، هزینه و زمان حفاری ، عمق حفاری ، الگوریتم ژنتیک