[發(fā)明專利]用于評(píng)價(jià)水平井軌跡誤差的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810863635.2
• 申請(qǐng)日: 2018-08-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110807233B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉修善;臧艷彬;何江;周號(hào)博;王立雙;張洪寧;劉匡曉;陳小鋒;王光磊;劉衛(wèi)東
• 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): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F17/18;G06F17/16
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 朱繪;顏燕紅

1.一種用于評(píng)價(jià)水平井軌跡誤差的方法，其特征在于，所述方法包括：

按行業(yè)規(guī)程采用測(cè)量?jī)x器獲得井眼軌跡的測(cè)斜數(shù)據(jù)，基于ISCWSA標(biāo)準(zhǔn)及模型求取井口坐標(biāo)系NEH下各測(cè)點(diǎn)處的協(xié)方差矩陣，所述協(xié)方差矩陣表征一個(gè)誤差橢球族，所述誤差橢球族中的各個(gè)不同誤差橢球包含井眼軌跡誤差的概率不同；

根據(jù)實(shí)際鉆井工程要求的所述概率，選取放大系數(shù)以唯一確定所述誤差橢球；

經(jīng)過(guò)所述誤差橢球球心作垂直于井眼方位的鉛垂面，截取所述誤差橢球得到所述鉛垂面內(nèi)的誤差橢圓，基于所述誤差橢球的協(xié)方差矩陣確定所述鉛垂面上誤差橢圓的協(xié)方差矩陣；

基于所述誤差橢圓的協(xié)方差矩陣確定其尺寸和姿態(tài)，其中，所述誤差橢圓的尺寸和姿態(tài)分別用兩個(gè)主軸半徑和一個(gè)偏轉(zhuǎn)角來(lái)表征；

基于所述誤差橢圓的尺寸和姿態(tài)來(lái)表征井眼軌跡在鉛垂面上的不確定性，進(jìn)而用以評(píng)價(jià)水平井設(shè)計(jì)的可行性和合理性、監(jiān)測(cè)和控制水平井軌跡在靶區(qū)和儲(chǔ)層中穿行。

2.如權(quán)利要求1所述的用于評(píng)價(jià)水平井軌跡誤差的方法，其特征在于，所述測(cè)斜數(shù)據(jù)包括井深、井斜角、方位角和工具面角，所述誤差橢球的協(xié)方差矩陣在井口坐標(biāo)系NEH下是3×3矩陣[C]_NEH，其中：N為北坐標(biāo)，m；E為東坐標(biāo)，m；H為垂深坐標(biāo)，m。

3.如權(quán)利要求2所述的用于評(píng)價(jià)水平井軌跡誤差的方法，其特征在于，在根據(jù)所述概率唯一確定所述誤差橢球的步驟中，用以下的所述概率與所述放大系數(shù)的關(guān)系式來(lái)求取放大系數(shù)，進(jìn)而確定所述誤差橢球：

其中：k為放大系數(shù)，無(wú)因次；P為井眼軌跡的誤差概率，小數(shù)。

4.如權(quán)利要求3所述的用于評(píng)價(jià)水平井軌跡誤差的方法，其特征在于，在基于所述誤差橢球的協(xié)方差矩陣確定所述鉛垂面上誤差橢圓的協(xié)方差矩陣的步驟中，包括：

以誤差橢球球心為原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系XYZ，其中，X軸垂直向上，Y軸水平指向右側(cè)，Z軸水平向前；

基于井口坐標(biāo)系NEH下誤差橢球的協(xié)方差矩陣[C]_NEH，按如下公式計(jì)算坐標(biāo)系XYZ下誤差橢球的協(xié)方差矩陣[C]_XYZ：

其中

式中：φ_Z為Z軸的方位角，(°)；

經(jīng)過(guò)所述誤差橢球球心的鉛垂面截取所述誤差橢球得到所述誤差橢圓，將所述坐標(biāo)系XYZ下誤差橢球的協(xié)方差矩陣[C]_XYZ分塊，并保留參數(shù)X和Y相關(guān)項(xiàng)，得到所述鉛垂面上誤差橢圓的協(xié)方差矩陣[C]_XY為：

式中：σ_X²、σ_Y²分別為X軸方向、Y軸方向的方差；σ_XY為X軸和Y軸間的協(xié)方差。

5.如權(quán)利要求4所述的用于評(píng)價(jià)水平井軌跡誤差的方法，其特征在于，在基于所述誤差橢圓的協(xié)方差矩陣確定其尺寸和姿態(tài)的步驟中，包括以下子步驟：

如果誤差橢圓的主軸為U軸和V軸，誤差橢球?yàn)槿我庾藨B(tài)，則誤差橢圓的兩個(gè)主軸U軸和V軸不與X軸和Y軸重合；

用誤差橢圓的兩個(gè)主軸半徑來(lái)表征誤差橢圓尺寸，并用誤差橢圓主軸與X軸和Y軸的偏轉(zhuǎn)角來(lái)表征誤差橢圓姿態(tài)；其中，

所述誤差橢圓的主軸半徑和偏轉(zhuǎn)角分別為：

其中

式中：R為誤差橢圓的主軸半徑，m；λ為協(xié)方差矩陣[C]_XY的特征值，m²，θ為誤差橢圓的偏轉(zhuǎn)角，(°)。