[發明專利]一種井間相對位置關系的法面掃描解析方法

有效

• 申請號: 201410199045.6
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN105095540B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 劉修善
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;E21B43/30
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

本發明公開了一種井間相對位置關系的法面掃描解析方法，其包括以下步驟：獲取參考井和比較井的軌跡數據，統一參考井和比較井的指北方向及坐標系，根據實際需要確定參考井和比較井的計算范圍，按掃描間距在參考井上插入參考點并計算其軌跡參數，通過建立參考點的法面方程和比較井的軌跡方程并聯立求解來確定比較點，計算參考點與比較點之間的相對位置參數，最后按參考井分點的井深順序輸出計算結果圖表。本發明將比較井劃分為若干個比較井段，對于任一參考點依次求解其法面與每個比較井段的交點，并選取法面距離最小者作為比較點，解決了現有技術可能會遺漏鄰井防碰危險點等問題，并具有計算結果精確、計算量小等優點。

技術領域

本發明涉及石油鉆井工程領域，具體涉及用法面掃描方法來分析井眼軌跡間的相對位置關系，可用于實鉆軌跡偏差分析、鄰井防碰等方面。

背景技術

在鉆井施工過程中，不僅要隨時掌握井底的坐標位置及井眼方向，還要與設計軌道進行對比。分析實鉆軌跡與設計軌道的相符程度及其變化趨勢，以便及時采取調整措施，確保中靶并保持良好的井身質量。這對于要求控制精度較高的定向井、水平井尤為重要。因此，在測斜計算的基礎上，還需要研究實鉆軌跡與設計軌道之間的偏差分析方法。

要對比分析實鉆軌跡與設計軌道之間的偏離情況，主要有兩種方法：①投影圖法，將實鉆軌跡和設計軌道分別繪制在垂直投影圖和水平投影圖上，通過視平移和水平偏距等參數來分析它們之間的偏離程度；②法面距離掃描，在三維空間內分析實鉆軌跡與設計軌道間的偏離程度，用法面距離等參數來表征實鉆軌跡與設計軌道之間的相對位置關系。

此外，為了滿足石油儲量和產量的需求，老油田在不斷地加密井距來挖潛剩余油。而非常規油氣資源開發正在發展分支井、魚骨井以及井工廠技術，海上鉆井的單平臺布井數量越來越多而形成高密集叢式井。隨著鉆井密度的不斷增大，鄰井間的距離越來越小，因此鄰井防碰問題就越來越突出。鄰井防碰分析主要采用最近距離掃描，在一定的條件下也可采用法面距離掃描。

總之，法面掃描主要用于分析實鉆軌跡與設計軌道的偏離情況，也可用于評價鄰井防碰問題。這兩種情況在技術方法上并沒有實質性的差別，都是采用法面掃描來分析井眼軌跡之間的相互位置關系。

但是，現有技術存在的主要問題是：①基于法面方程來判別法平面與比較井是否存在交點的方法不具有普遍適用性，會出現遺漏鄰井防碰危險點的情況；②現有的數值法實質上是二分法，需要對比較井進行大量的軌跡插值和比較計算，計算量大、收斂性差；③現有的解析法數學模型復雜，有些參數的物理意義不明確，工程技術人員的理解和應用難度大；④法面掃描結果的表述方法單一，不便于應用。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種井間相對位置關系的法面掃描解析方法，包括以下步驟：

S101、獲取參考井和比較井的軌跡數據，其中所述參考井為設計軌道或新設計井，所述比較井為實鉆軌跡或已鉆鄰井，其中當用于分析實鉆軌跡與設計軌道的偏離情況時，所述參考井為設計軌道，所述比較井為實鉆軌跡；當用于鄰井防碰分析時，所述參考井為新設計井，所述比較井為已鉆鄰井；

S102、統一所述參考井和所述比較井的指北方向及坐標系，并歸算它們的軌跡數據；

S103、根據實際需要確定所述參考井和所述比較井的計算范圍；

S104、按掃描間距計算所述參考井在所述計算范圍內的參考點P的參數；

S105、求取過任一參考點的法面與比較井的交點Q；

S106、根據所述參考點P和所述交點Q的軌跡數據來計算法面掃描結果的表征參數；

S107、按參考點的井深順序輸出計算結果圖表，為實鉆軌跡偏差分析、鄰井防碰提供依據。

根據本發明的一個實施例，在所述步驟S105中，按照以下步驟來獲得所述交點Q：