[發(fā)明專利]一種鄰井距離掃描的解析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410197249.6
• 申請(qǐng)日: 2014-05-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105089643B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉修善
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): E21B47/09
• 分類號(hào): E21B47/09
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯(lián)

1.一種鄰井距離掃描的解析方法，其特征在于，包括以下步驟：

S101、獲取參考井和比較井的軌跡數(shù)據(jù)，其中所述參考井為新設(shè)計(jì)井，所述比較井為已鉆鄰井；

S102、統(tǒng)一所述參考井和所述比較井的指北方向及坐標(biāo)系，并歸算它們的軌跡數(shù)據(jù)；

S103、根據(jù)實(shí)際需要確定所述參考井和所述比較井的計(jì)算范圍；

S104、按掃描間距計(jì)算所述參考井在所述計(jì)算范圍內(nèi)的參考點(diǎn)P的參數(shù)；

S105、計(jì)算所述參考點(diǎn)P到所述比較井的任一井段的若干極小距離；

S106、選取所計(jì)算的若干極小距離中的最小值作為所述參考點(diǎn)到所述比較井的最近距離，同時(shí)在比較井上得到對(duì)應(yīng)于所述最近距離的比較點(diǎn)Q；

S107、根據(jù)所述參考點(diǎn)P和所述比較點(diǎn)Q的軌跡數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算所述最近距離的表征參數(shù)；

S108、按所述參考點(diǎn)P的井深順序輸出計(jì)算結(jié)果圖表，為鄰井防碰提供依據(jù)；

在所述步驟S105中，按照以下步驟來(lái)獲得所述任一井段的若干極小距離：

S201、比較井由若干個(gè)比較井段組成，根據(jù)軌道設(shè)計(jì)或測(cè)斜計(jì)算結(jié)果獲取任一比較井段AB兩端點(diǎn)的軌跡數(shù)據(jù)；

S202、基于所述兩端點(diǎn)的軌跡數(shù)據(jù)計(jì)算該比較井段的彎曲角

cosεA,B＝cosαAcosαB+sinαA sinαBcos(φB-φA)

其中，α為井斜角；φ為方位角；εA,B為所述比較井段的彎曲角；

S203、計(jì)算所述比較井段AB的軌跡特征參數(shù)

在空間圓弧軌跡模型中，若εA,B＝0，則所述比較井段為直線段；若εA,B≠0，則所述比較井段為圓弧段，此時(shí)所述軌跡特征參數(shù)為：

R = 180 π × L B - L A ϵ A , B tan ω = sinα A sinα B sin ( φ B - φ A ) cosα A cosϵ A , B - cosα B ]]>

其中，L為井深；R為曲率半徑；ω為初始工具面角；

S204、計(jì)算比較點(diǎn)的位置，

在比較井段AB上，用比較點(diǎn)井深LQ或比較點(diǎn)與所述井段上端點(diǎn)的井深增量ΔLA,Q來(lái)標(biāo)識(shí)比較點(diǎn)Q的位置，

若εA,B＝0，則

ΔLA,Q＝-(T31ΔNP,A+T32ΔEP,A+T33ΔHP,A)

其中

ΔN P , A = N A - N P ΔE P , A = E A - E P ΔH P , A = H A - H P ]]>

T 31 = sinα A cosφ A T 32 = sinα A sinφ A T 33 = cosα A ]]>

若εA,B≠0，則

ΔL A , Q = π 180 Rϵ A , Q ]]>

其中

tanϵ A , Q = - ( T 31 ΔN P , A + T 32 ΔE P , A + T 33 ΔH P , A ) T 11 ΔN P , A + T 12 ΔE P , A + T 13 ΔH P , A + R ]]>

T 11 = cosα A cosφ A cos ω - sinφ A sin ω T 12 = cosα A sinφ A cos ω + cosφ A sin ω T 13 = - sinα A cos ω ]]>

式中，εA,Q為比較點(diǎn)Q與比較井段的始點(diǎn)A點(diǎn)之間的彎曲角，N、E和H分別為北坐標(biāo)、東坐標(biāo)和垂深；

S205、計(jì)算比較點(diǎn)Q的軌跡參數(shù)

若ΔLA,Q≤0或ΔLA,Q≥ΔLA,B，則說(shuō)明：比較點(diǎn)Q不在比較井段范圍內(nèi)，而是位于其延長(zhǎng)的趨勢(shì)線上，此時(shí)，應(yīng)分別取比較井段的始點(diǎn)A和末點(diǎn)B的軌跡參數(shù)作為比較點(diǎn)Q的軌跡參數(shù)；

若0<ΔLA,Q<ΔLA,B，則按以下方法來(lái)計(jì)算Q點(diǎn)的軌跡參數(shù)：

①若εA,B＝0，則

α Q = α A φ Q = φ A ]]>

ΔN A , Q = T 31 ΔL A , Q ΔE A , Q = T 32 ΔL A , Q ΔH A , Q = T 33 ΔL A , Q ]]>

②若εA,B≠0，則

cosα Q = T 13 sinϵ A , Q + T 33 cosϵ A , Q tanφ Q = T 32 cosϵ A , Q + T 12 sinϵ A , Q T 31 cosϵ A , Q + T 11 sinϵ A , Q ]]>

ΔN A , Q = T 11 R ( 1 - cosϵ A , Q ) + T 31 R sinϵ A , Q ΔE A , Q = T 12 R ( 1 - cosϵ A , Q ) + T 32 R sinϵ A , Q ΔH A , Q = T 13 R ( 1 - cosϵ A , Q ) + T 33 R sinϵ A , Q ]]>

進(jìn)而，比較點(diǎn)Q的井深及坐標(biāo)為

L Q = L A + ΔL A , Q N Q = N A + ΔN A , Q E Q = E A + ΔE A , Q H Q = H A + ΔH A , Q ]]>

S206、按下式計(jì)算參考點(diǎn)P與比較點(diǎn)Q之間的極小距離

ρ P , Q = ΔN P , Q 2 + ΔE P , Q 2 + ΔH P , Q 2 ]]>

其中

ΔN P , Q = N Q - N P ΔE P , Q = E Q - E P ΔH P , Q = H Q - H P . ]]>

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鄰井距離掃描的解析方法，其特征在于，在所述步驟S107中，按照以下方式計(jì)算最近距離的表征參數(shù)：

①如果用水平面作為參考面，則用掃描井斜角αP,Q和掃描方位角φP,Q來(lái)表示所述參考點(diǎn)和比較點(diǎn)的角度參數(shù)，掃描井斜角αP,Q是指直線與鉛垂方向的夾角，掃描方位角φP,Q是將直線垂直投影到水平面上后與正北方向的夾角：

tanα P , Q = ΔN P , Q 2 + ΔE P , Q 2 ΔH P , Q ]]>

tanφ P , Q = ΔE P , Q ΔN P , Q ]]>

掃描井斜角αP,Q和掃描方位角φP,Q的值域分別為[0°，180°]和[0°，360°]；

②如果用法平面作為參考面，則以參考點(diǎn)P為原點(diǎn)，建立P—xyz坐標(biāo)系；其中，x軸指向井眼高邊，y軸水平指向右側(cè)，z軸指向井眼切線方向，則用高邊轉(zhuǎn)角θP,Q和切向張角σP,Q來(lái)表示所述參考點(diǎn)和比較點(diǎn)的角度參數(shù)，其中高邊轉(zhuǎn)角θP,Q是指從井眼高邊開(kāi)始繞z軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至直線所在平面的角度，其定義類似于工具面角，而切向張角σP,Q是指直線與參考點(diǎn)P處的井眼切線的夾角：

tanσ P , Q = x Q 2 + y Q 2 z Q ]]>

tanθ P , Q = y Q x Q ]]>

其中

x Q = ΔN P , Q cosα P cosφ P + ΔE P , Q cosα P sinφ P - ΔH P , Q sinα P y Q = - ΔN P , Q sinφ P + ΔE P , Q cosφ P z Q = ΔN P , Q sinα P cosφ P + ΔE P , Q sinα P sinφ P + ΔH P , Q cosα P ]]>

式中，xQ、yQ、zQ分別為Q點(diǎn)在P—xyz坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，切向張角σP,Q和高邊轉(zhuǎn)角θP,Q的值域也分別為[0°，180°]和[0°，360°]。