[發(fā)明專利]一種加密井繞障軌跡的優(yōu)化方法

在審

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• 申請日: 2023-03-31
• 公開（公告）號: CN116306001A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 劉永升;豆子鈞;楊甘生;李治平;陳志明
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/04
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 唐亭

本發(fā)明涉及石油天然氣技術領域，公開了一種加密井繞障的優(yōu)化方法，步驟1：建立裂縫風險區(qū)幾何模型；步驟2：建立方向線上一點到主裂縫軸線的垂線距離公式和防碰半徑公式；步驟3：計算起點方向線、靶點方向線上到裂縫風險區(qū)的最近點；步驟4：優(yōu)選軌跡設計類型；步驟5：設置待鉆井設計軌跡的約束條件；步驟6：計算主裂縫的滲流橢球體積和相交體積；步驟7：考慮主裂縫干擾效應，計算待鉆區(qū)塊的日產能；步驟8：計算待鉆區(qū)塊的開發(fā)費用和收入；以凈現值作為目標函數，求解最優(yōu)繞障軌跡長度，完成對加密井繞障軌跡的優(yōu)化；本發(fā)明能使得優(yōu)化后的軌跡安全繞開裂縫風險區(qū)并具備最優(yōu)的經濟效益。

技術領域

本發(fā)明涉及石油天然氣技術領域，具體涉及一種加密井繞障軌跡的優(yōu)化方法。

背景技術

頁巖氣叢式水平井組的產能進入遞減期后，為實現長期穩(wěn)產和產能接替，需要在原有布井的基礎上部署加密井。由于已鉆井體積壓裂的影響，地層情況變得更加復雜，導致鉆井技術難度加大，裂縫干擾效應加劇。為實現安全高效的加密井部署，需要結合待鉆區(qū)塊的地層特征進一步對井眼軌跡進行設計和優(yōu)化。目前國內外學者主要通過地震數據對地層的裂縫進行識別，當鉆遇裂縫時根據裂縫的尺度等信息對存在風險的井眼軌跡進行設計，使其繞開裂縫風險區(qū)。在滿足經濟、技術等指標的前提下進行井眼軌跡優(yōu)化，能有效的降低鉆井風險，縮短設計軌跡長度，進而提高開采效益。因此，建立一種加密井繞障軌跡優(yōu)化設計方法具有重要意義。

目前，從經濟價值角度對加密井繞障軌跡優(yōu)化的方法相對較少，更多的是從技術角度分析加密井的最優(yōu)軌跡設計。如中國專利公開號為CN111980696A，公開了一種井眼軌跡優(yōu)化方法，以裂縫與井眼軌跡間最小距離為依據，進一步對井眼軌跡進行優(yōu)化，根據地層特征調整軌跡設計參數，提高鉆井效率，縮短軌跡長度，減少鉆井成本與周期。但在已鉆井體積壓裂區(qū)，主裂縫的干擾效應顯著，通過該方法得到的井眼軌跡會使待鉆區(qū)塊的產能達不到預期。并且該方法更傾向于對現有的軌跡設計方案進行最優(yōu)的選擇，依靠試算會導致軌跡設計的有效性降低。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現有技術存在的問題提供一種加密井繞障軌跡的優(yōu)化方法。

本發(fā)明采用的技術方案是：

一種加密井繞障軌跡的優(yōu)化方法，包括以下步驟：

步驟1：獲取待鉆區(qū)塊的微地震資料，建立裂縫風險區(qū)幾何模型；

步驟2：獲取待鉆井起點方向線和靶點方向線的信息，分別建立起點方向線和靶點方向線上一點到主裂縫軸線的垂線距離公式和防碰半徑公式；

步驟3：計算起點方向線、靶點方向線上到裂縫風險區(qū)的最近點；

步驟4：根據步驟3得到的最近點的垂線距離與防碰半徑，選擇軌跡設計類型；

步驟5：獲取待鉆區(qū)塊的鉆井作業(yè)限制條件，設置待鉆井設計軌跡的約束條件；

步驟6：獲取待鉆區(qū)塊的頁巖氣開發(fā)參數，得到主裂縫的日產能，計算主裂縫的滲流橢球體積和相交體積；

步驟7：根據步驟6得到的計算結果，考慮主裂縫干擾效應，計算待鉆區(qū)塊的日產能；

步驟8：考慮加密井的經濟效益，計算待鉆區(qū)塊的開發(fā)費用和收入；以凈現值作為目標函數，求解最優(yōu)軌跡長度，完成對加密井繞障軌跡的優(yōu)化。

進一步的，所述步驟1中裂縫風險區(qū)幾何模型構建方法如下：

根據微地震資料，得到已鉆井體積壓裂的裂縫特征；裂縫特征包括主裂縫分布信息和裂縫尺度信息；

主裂縫的軸線端點 M₀的矢徑為p₀，傾角為 α₀，方位角為 φ₀，單位方向向量為t₀；