[發明專利]一種鉆井作業中的防碰繞障方法及系統

有效

• 申請號: 201210525978.0
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN102953722A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 曹陽;石峻峰;曾莉莉;劉曉斌;劉海;馮澤東;潘光瑋
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油田服務股份有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 栗若木;曲鵬

技術領域

本發明涉及鉆井過程中的防碰井作業，尤其涉及一種鉆井作業中的防碰繞障方法及系統。

背景技術

海上作業平臺的叢式井井眼間距較小，作業井在鉆進過程中存在碰撞到已有井井眼軌跡的危險，如果兩口井發生碰撞，將會帶來巨大損失。因此對于能夠精確控制作業井與已有井之間距離的技術的需求日益迫切。

目前使用軌跡測量與控制工具來避免井與井之間的碰撞。傳統的井眼軌跡控制工具隨鉆測量系統(MWD)一般采用基于地磁場、地球重力場測量的方式來估計井眼軌跡，一般均存在估計誤差且誤差橢圓隨深度逐漸累加，具有較大的局限性。而且，估計誤差和計算誤差最終會導致誤差較大的誤差橢圓。另外，由于MWD系統距離鉆頭的距離一般在10米左右，對于鉆頭與其他井的距離控制實時性也較差，鉆進過程中仍然存在井眼軌跡碰撞的危險。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服目前隨鉆測量系統存在誤差橢圓且實時性較差的缺陷。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種鉆井作業中的防碰繞障方法，包括：

采用磁定位技術預測獲得作業井的第一預測軌跡；

獲得所述作業井在所述第一預測軌跡內與已有的參考井之間的第一最小距離；

根據所述第一最小距離以及為所述作業井預設的安全半徑確定所述作業井是否需要進行繞障作業。

優選地，獲得所述作業井在所述預測軌跡內與已有的參考井之間的第一最小距離，包括：

利用磁測距系統，根據所述參考井預測得到所述作業井中的多個預測點，根據所述多個預測點獲得所述作業井在所述第一預測軌跡內與所述參考井之間的所述第一最小距離。

優選地，根據所述多個預測點獲得所述作業井在所述第一預測軌跡內與所述參考井之間的第一最小距離，包括：

在所述參考井中選取與所述作業井中某預測點垂深相同的某參考點為基準，在所述參考井中確定包含有多個段落的參考段，根據所述多個段落獲得所述某預測點與所述參考段的最小距離作為所述某預測點與所述參考井的最小距離；

根據所述作業井中每個預測點與所述參考井的最小距離，獲得所述作業井在所述第一預測軌跡內與所述參考井的所述第一最小距離。

優選地，根據所述第一最小距離以及為所述作業井預設的安全半徑確定所述作業井是否需要進行繞障作業，包括：

所述最小距離小于為所述作業井預設的安全半徑時，縮小所述磁定位技術中的測量間距并采用所述磁定位技術預測獲得所述作業井的第二預測軌跡；

根據所述作業井的井底到所述作業井的第二預測軌跡與參考井第二最小距離處對應位置的距離、所述作業井的安全半徑以及井眼軌跡設計比例常數，獲得所述作業井在所述第二距離處的曲率；

根據所述曲率確定所述作業井是否可以進行繞障作業。

本發明還提供了一種鉆井作業中的防碰繞障系統，包括：

預測模塊，配置為采用磁定位技術預測獲得作業井的第一預測軌跡；

獲取模塊，配置為獲得所述作業井在所述第一預測軌跡內與已有的參考井之間的第一最小距離；

確定模塊，配置為根據所述第一最小距離以及為所述作業井預設的安全半徑確定所述作業井是否需要進行繞障作業。

優選地，所述獲取模塊包括：

第一預測單元，配置為利用磁測距系統，根據所述參考井預測得到所述作業井中的多個預測點；

距離獲取單元，配置為根據所述多個預測點獲得所述作業井在所述第一預測軌跡內與所述參考井之間的所述第一最小距離。

優選地，所述距離獲取單元包括：

選取子單元，配置為在所述參考井中選取與所述作業井中某預測點垂深相同的某參考點為基準，在所述參考井中確定包含有多個段落的參考段；

第一獲取子單元，配置為根據所述多個段落獲得所述某預測點與所述參考段的最小距離作為所述某預測點與所述參考井的最小距離；

第二獲取子單元，配置為根據所述作業井中每個預測點與所述參考井的最小距離，獲得所述作業井在所述第一預測軌跡內與所述參考井的所述第一最小距離。

優選地，所述確定模塊包括：

第二預測單元，配置為所述最小距離小于為所述作業井預設的安全半徑時，縮小所述磁定位技術中的測量間距并采用所述磁定位技術預測獲得所述作業井的第二預測軌跡；

曲率獲取單元，配置為根據所述作業井的井底到所述作業井的第二預測軌跡與參考井第二最小距離處對應位置的距離、所述作業井的安全半徑以及井眼軌跡設計比例常數，獲得所述作業井在所述第二距離處的曲率；