(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111588282.8 (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 中南大学 地址 410083 湖南省长 沙市麓山 南路932号 (72)发明人 杨烨　刘志强　李强　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 代理人 陈家安 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06F 30/27(2020.01) (54)发明名称 一种拉链式压裂施工时效性分析细节多模 型求解方法 (57)摘要 一种拉链式压裂施工时效性分析细节多模 型求解方法， 首先设定压裂施工时效因素； 其次 运用灰色关联分析得出关联度排序， 计算得出影 响压裂施工时效的关键因素， 选取最优关联度结 论进行子因子聚类， 简化研究系统； 再次根据聚 类结果进行AHP模型构建， 并做假设分析和灵敏 度分析， 预测拉链式压裂施工时效未来发展规 律； 最后设平均施工效率为目标数据， 做施工公 司的过程能力分析， 在质量工程范畴进行施工公 司评定。 本发明通过灰色关联分析、 层次分析结 论进行压裂施工的全 过程监护， 动态预控不同阶 段影响压裂效率的要因； 通过过程能力分析结 论， 进行质量要求前提下的不同公司优劣性对 比， 指导招投标及其工作量 分配； 算法简单， 易编 程， 能以此进行控制优化。 权利要求书2页 说明书14页 附图13页 CN 114418314 A 2022.04.29 CN 114418314 A 1.一种拉链式压裂施工时效性分析细节多模型求 解方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1： 数据准备： 收集工区内所有施工公司拉链式压裂施工的平均施工效率数据、 时效性 影响因素 数据及最优井平均施工效率数据； S2： 时效性影响因素分析： S21： 以时效性影响因素为子因子， 平均施工效率为母因子， 运用灰色关联分析模型计 算方法计算拉链式压裂施工时效性影响因素关于平均 施工效率的综合关联度， 根据综合关 联度进行压裂时效关键因素分析； S22： 根据步骤S201中综合关联度计算结果， 选定灰色聚类子因子， 构建三角矩阵表进 行灰色聚类各子因子间综合关联度计算， 并进行聚类分析； S3： 时效性影响因素预测： 根据聚类分析结果进行层次分析模型构建， 并做假设分析和 灵敏度分析， 根据分析 结果预测拉链式压裂施工时效未来发展规 律； S4： 施工公司质量工程评定： 运用过程能力分析计算方法， 设平均施工效率为目标数 据， 利用最优井平均施工效率数据做施工公司的过程能力 分析， 在质量工程范畴进行施工 公司评定。 2.根据权利要求1所述的一种拉链式压裂施工时效性分析细节多模型求解方法， 其特 征在于， 所述拉链式压裂施工时效性影响因素包括： 压裂施工效率、 联作施工效率、 平均关 键要害部位故障率、 平均关键要害部位故障解决效率、 解决砂堵效率、 常规工序衔接时间、 首段射孔时效、 供 水时效、 供砂时效、 高压件刺漏处 理效率、 队伍人员平均技能评分。 3.根据权利要求1所述的一种拉链式压裂施工时效性分析细节多模型求解方法， 其特 征在于， 上述 步骤S2中综合关联度的计算方法为： S2101： 计算灰色绝对关联度， 设Xi＝(xi(1),xi(2),…,xi(n))为系统行为序列， 令： n表示序列的元 素个数； 则 为Xi的始点零化像， D称为始点零化算子； 设Xi,Xj均为系统 行为序列， 则定义： 式中εij表示绝对关联度； i,j＝0,1,2,...m； m表 示系统行为序列数； s表示关联系数； S2102： 计算灰色相对关联度， 设Xi＝(xi(1),xi(2),…,xi(n))为系统行为序列， 令Xi(k) c＝xi(k)/xi(1)； k＝1,2, …,n； 则XiC＝X′i＝(xi(1)c,xi(2)c,…,xi(n)c)为Xi的始点零化 像， C为初值化算子； 设Xi,Xj均为系统行为序列， 其初值像分别为X ′i,X′j； 计算得到其始点 零化像分 别为 ： 则定义 ： 式中rij表示相对关联度； s ′表示关联系数 S2103： 计算灰色综合关联度， 设Xi,Xj均为系统行为序列， 且εij,rij分别为两序列的绝 对关联度和相对关联度， 则定义： ρij＝θ εij+(1‑θ )rij， 式中ρij表示综合关联度， θ为调节系 数， θ∈[0,1]。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114418314 A 24.根据权利要求3所述的一种拉链式压裂施工时效性分析细节多模型求解方法， 其特 征在于， 在上述步骤S203中， 参数θ用于调节绝对关联度和相对关联度对于综合关联度的影 响程度， 优选的θ ＝0.5 。 5.根据权利要求1所述的一种拉链式压裂施工时效性分析细节多模型求解方法， 其特 征在于， 上述步骤S2中， 计算结果中当关联度大于0.5时， 判定为主要影响因子； 如果所有因 子关联度均大于 0.5时， 将阈值设定为0.85， 并作为灰色聚类的判定依据。 6.根据权利要求1所述的一种拉链式压裂施工时效性分析细节多模型求解方法， 其特 征在于， 上述 步骤S3中， 层次分析模型构建包括以下步骤： S301： 首先确定问题， 构建物理模型并收集数据； 其次依次构建最高层即目标层、 中间 层即准则 层、 最低层即方案层的层次结构模型； 依据工程评判结果进 行两两比较打分， 确定 下层对上层的分数； 最后进行层次合成计算及一致性检验， 采用式 公式计算一致 性指标CI， 式 中λmax为判断矩阵的最大 特征值； n为判断矩阵的阶数； S302： 采用式 计算一致性比例CR， 当CR<0.10时， 表明其通过了一次性检验， 否 则就不具有满意 一致性， 式中CI为一致性指标； RI 为随机一 致性指标； S303： 计算权重向量， 选用几何平均法， 对各变量值的连续乘积开数次方根， 运用几何 平均数求出预测目标 的发展速度： 式中W表示发展速度； i＝1,2,3...， n； aij为判断矩阵第i行第j列的元 素。 7.根据权利要求1所述的一种拉链式压裂施工时效性分析细节多模型求解方法， 其特 征在于， 上述 步骤S4中， 运用过程能力指数Cpk进行过程能力判定： 其中： Cpk： 无偏移的过程能力指数； USL： 产品质量要求上限； LSL： 产品质量要求下限； σ： 过程特征正态分布的标准差； μ： 过程质量特征分布中心； Cpu： 只有上限要求的过程能力指 数； Cpl： 只有下限要求的过程能力指数。 8.根据权利要求7所述的一种拉链式压裂施工时效性分析细节多模型求解方法， 其特 征在于， 根据过程能力指数Cpk， 依据ISO/TS16949过程能力等级 评价标准对施工公司进行过 程能力判定， 最终得 出工程指引。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114418314 A 3