一种实钻井眼轨迹整体性评价方法技术

本发明专利技术涉及一种可以对实钻井眼轨迹进行整体性评价的方法。一种实钻井眼轨迹整体性评价方法，包括收集待评价水平井设计井眼轨道和实钻井眼轨迹数据、井口坐标、地面和转盘面海拔高度数据；以设计井眼轨道和实钻井眼轨迹的空间向量的方向夹角作为实钻井眼轨迹与设计井眼轨道方向差异；以设计井眼轨道数据为参考，得到实钻井眼轨迹与设计井眼轨道的距离差异；将实钻井眼轨迹与设计井眼轨道方向差异与实钻井眼轨迹与设计井眼轨道的距离差异处理后构成评价实钻井眼轨迹整体性的二维数组；根据二维数组数据变化特征进行实钻井眼轨迹评价。本发明专利技术操作简单方便，不受作业条件和作业环境的影响，实现了对实钻井眼轨迹定量化评价考核。

A method for evaluating integrity of solid drilling trajectory

The invention relates to a method for integrally evaluating the trajectory of a solid borehole. A drilling trajectory comprehensive evaluation method, including the evaluation of horizontal well trajectory design and drilling trajectory data, wellhead coordinates, ground and turntable surface elevation data collection; the space vector design of well trajectory drilling trajectory and the direction angle for drilling trajectory design and wells the trajectory direction difference; to design the trajectory data for the reference distance between drilling trajectory design and trajectory will get; the difference with the distance drilling trajectory design and trajectory direction difference and drilling trajectory design and trajectory formed by two dimensional array drilling trajectory overall evaluation the real drilling trajectory evaluation; according to the variation characteristics of two-dimensional array data. The invention has simple and convenient operation and is free from the influence of operation condition and working environment, and realizes quantitative evaluation and evaluation of the actual drilling trajectory.

【技术实现步骤摘要】
一种实钻井眼轨迹整体性评价方法
本专利技术涉及钻井
，特别是关于一种可以对实钻井眼轨迹进行整体性评价的计算方法。
技术介绍
水平井井眼轨道设计逐步向复杂化，精细化发展，对井眼轨迹控制的要求越来越高，而实钻井眼轨迹的质量影响范围很广，不仅关系到钻井过程中可否安全避开风险邻井、能不能准确中靶，而且还关乎后续下套管是否顺利、注水泥胶结质量好坏以及后期的井下作业，油公司迫切需要科学、合理的评价实钻井眼轨迹与工程设计井眼轨道的符合程度，以保证井眼质量。而目前国内外油田评价水平井井眼轨迹控制的标准大部分还仅限于是否中靶、直井段井斜是否超标等，缺乏对实钻井眼轨迹定量化评价考核。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种实钻井眼轨迹整体性评价方法，以解决钻井作业中实钻井眼轨迹与设计轨道定量化的判断问题。本专利技术的技术方案在于：一种实钻井眼轨迹整体性评价方法，包括如下步骤：（1）收集待评价水平井设计井眼轨道和实钻井眼轨迹数据、井口坐标、地面和转盘面海拔高度数据；（2）以步骤（1）中收集到的设计井眼轨道和实钻井眼轨迹的空间向量的方向夹角作为实钻井眼轨迹与设计井眼轨道方向差异；（3）得到实钻井眼轨迹与设计井眼轨道的距离差异；（4）将步骤（2）中得到的实钻井眼轨迹与设计井眼轨道方向差异与步骤（3）中得到的实钻井眼轨迹与设计井眼轨道的距离差异处理后构成评价实钻井眼轨迹整体性的二维数组；（5）根据(4)得到的二维数组进行实钻井眼轨迹整体性评价进行实钻井眼轨迹整体性评价。所述的步骤（1）收集待评价水平井设计井眼轨道和实钻井眼轨迹数据、井口坐标、地面和转盘面海拔高度数据均需复测，，并对实钻井眼轨迹数据进行测斜仪器数据异常点剔除。所述的步骤（2）中设计井眼轨道和实钻井眼轨迹的空间向量的方向夹角的计算方法为：1）根据步骤（1）中获取的井口坐标、地面和转盘面海拔高度数据，将设计井眼轨道和实钻井眼轨迹统一到相同坐标系下；2）在上述1）建立的坐标系下，根据待评价水平井的设计井眼轨道和实钻井眼轨迹数据，分别计算相同间隔、不同深度hi测点下设计井眼轨道的空间坐标(x1i、y1i、hi)和实钻井眼轨迹的空间坐标(x2i、y2i、hi)；3）以井口坐标（x0，y0,0）为起点，从井口开始，依次以相同间隔Δh不同深度下设计井眼轨道坐标分别计算设计井眼轨道的空间向量(x1(i+1)-x1i、y1(i+1)-y1i、Δh)和实钻井眼轨迹的空间坐标(x2(i+1)-x1i、y(i+1)-y1i、Δh)的方向夹角Ai。所述的2）中相同间隔的取值为10到30米。所述的3）中方向夹角Ai的计算公式为：。所述的步骤（3）中得到实钻井眼轨迹与设计井眼轨道的距离差异的步骤为：1）计算相同间隔不同深度hi测点下设计井眼轨道与实钻井眼轨迹的水平切片扫描距离d1i；2）计算相同间隔不同深度hi测点下设计井眼轨道与实钻井眼轨迹的法面切片扫描距离d2i；3）取水平切片扫描距离d1i和法面切片扫描距离d2i的几何平均值Di作为实钻井眼轨迹与设计井眼轨道的距离差异；其中，直井段只做水平切片扫描，；水平段只做法向切片扫描，；斜井段做水平切片扫描加法向切片扫描，。其中，步骤（2）、（3）确保相同间隔Δh，计算方向夹角和距离偏差的井眼深度hi是相同的。所述的步骤（4）中构建评价实钻井眼轨迹整体性的二维数组的步骤为：1）将方向夹角Ai数组中不同深度hi+Δh测点下方向差异值数据减去深度hi测点下方向差异值数据，得到已消除计算的累积误差的方向夹角数组Bi；2）将距离差异Di数组中不同深度hi测点下距离差异值数据除以深度hi，得到已消除井眼深度的距离差异数组Fi；3）将上述得到的方向夹角数组Bi、距离夹角数组Fi构成评价实钻井眼轨迹与设计井眼轨道的符合度的二维数组[Bi，Fi]。所述的步骤（5）中实钻井眼轨迹整体性分析的步骤为：1）分别做出方向夹角数组Bi与距离差异数组Fi随井深变化的曲线；2）分别求取方向夹角数组Bi绝对值的均值K与距离差异数组Fi的均值KK，并做出相应的均值线和2倍均值线；3）分别求取1）中得到的曲线与2）中得到的均值线相交上方之间数据对应的井段；4）对实钻井眼轨迹整体性判断：均值线下方的曲线对应的井段符合度好；均值线与2倍均值线之间的曲线对应的井段符合度较好；2倍均值线上方的曲线对应的井段符合度差。本专利技术的技术效果在于：1、本专利技术的实施仅需收集要研究区域的已钻水平井相关数据，操作简单方便，不受作业条件和作业环境的影响，不会影响正常的钻井施工；2、本专利技术可定量化对实钻井眼轨迹整体性评价，由于采用方向角度差异和空间切片扫描距离大小形成的二维数组来共同评价轨迹，计算结果稳定可靠，符合度高。本专利技术可以广泛用于钻井工程中实钻井眼轨迹整体性评价。附图说明图1是本专利技术计算流程图。图2是本专利技术实钻井眼轨迹与设计井眼轨道方向夹角示意图。图3是本专利技术实钻井眼轨迹与设计井眼轨道切片扫描示意图。图4是延平1井实钻井眼轨迹整体性分析图。图5是延平1井实钻井眼轨迹与设计井眼轨道空间图。具体实施方式实施例1一种实钻井眼轨迹整体性评价方法，包括如下步骤：（1）收集待评价水平井设计井眼轨道和实钻井眼轨迹数据、井口坐标、地面和转盘面海拔高度数据；其中，收集待评价水平井设计井眼轨道和实钻井眼轨迹数据、井口坐标、地面和转盘面海拔高度数据均需复测，，并对实钻井眼轨迹数据进行测斜仪器数据异常点剔除。（2）以步骤（1）中收集到的设计井眼轨道和实钻井眼轨迹的空间向量的方向夹角作为实钻井眼轨迹与设计井眼轨道方向差异，其步骤为：1）根据步骤（1）中获取的井口坐标、地面和转盘面海拔高度数据，将设计井眼轨道和实钻井眼轨迹统一到相同坐标系下；2）在上述1）建立的坐标系下，根据待评价水平井的设计井眼轨道和实钻井眼轨迹数据，分别计算相同间隔(10到30米)、不同深度hi测点下设计井眼轨道的空间坐标(x1i、y1i、hi)和实钻井眼轨迹的空间坐标(x2i、y2i、hi)；3）以井口坐标（x0，y0,0）为起点，从井口开始，依次以相同间隔Δh不同深度下设计井眼轨道坐标分别计算设计井眼轨道的空间向量(x1(i+1)-x1i、y1(i+1)-y1i、Δh)和实钻井眼轨迹的空间坐标(x2(i+1)-x1i、y(i+1)-y1i、Δh)的方向夹角Ai，Ai的计算公式为：。（3）得到实钻井眼轨迹与设计井眼轨道的距离差异，其步骤为：1）计算相同间隔不同深度hi测点下设计井眼轨道与实钻井眼轨迹的水平切片扫描距离d1i；2）计算相同间隔不同深度hi测点下设计井眼轨道与实钻井眼轨迹的法面切片扫描距离d2i；3）取水平切片扫描距离d1i和法面切片扫描距离d2i的几何平均值Di作为实钻井眼轨迹与设计井眼轨道的距离差异。其中，直井段只做水平切片扫描，；水平段只做法向切片扫描，；斜井段做水平切片扫描加法向切片扫描，。其中，步骤（2）、（3）确保相同间隔Δh，计算方向夹角和距离偏差的井眼深度hi是相同的。（4）将步骤（2）中得到的实钻井眼轨迹与设计井眼轨道方向差异与步骤（3）中得到的实钻井眼轨迹与设计井眼轨道的距离差异构成评价实钻井眼轨迹整体性的二维数组，其步骤为：1）将方向夹角Ai数组中不同深度hi+Δh测点下方向差异值数据减去深度hi测点下方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实钻井眼轨迹整体性评价方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）收集待评价水平井的设计井眼轨道和实钻井眼轨迹数据、井口坐标、地面和转盘面海拔高度数据；（2）以步骤（1）中收集到的设计井眼轨道和实钻井眼轨迹的空间向量的方向夹角作为实钻井眼轨迹与设计井眼轨道方向差异；（3）得到实钻井眼轨迹与设计井眼轨道的距离差异；（4）将步骤（2）中得到的实钻井眼轨迹与设计井眼轨道方向差异与步骤（3）中得到的实钻井眼轨迹与设计井眼轨道的距离差异处理后构成评价实钻井眼轨迹整体性的二维数组；（5）根据(4)得到的二维数组进行实钻井眼轨迹整体性评价。

【技术特征摘要】
1.一种实钻井眼轨迹整体性评价方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）收集待评价水平井的设计井眼轨道和实钻井眼轨迹数据、井口坐标、地面和转盘面海拔高度数据；（2）以步骤（1）中收集到的设计井眼轨道和实钻井眼轨迹的空间向量的方向夹角作为实钻井眼轨迹与设计井眼轨道方向差异；（3）得到实钻井眼轨迹与设计井眼轨道的距离差异；（4）将步骤（2）中得到的实钻井眼轨迹与设计井眼轨道方向差异与步骤（3）中得到的实钻井眼轨迹与设计井眼轨道的距离差异处理后构成评价实钻井眼轨迹整体性的二维数组；（5）根据(4)得到的二维数组进行实钻井眼轨迹整体性评价。2.根据权利要求1所述的一种实钻井眼轨迹整体性评价方法，其特征在于：所述的步骤（1）收集待评价水平井设计井眼轨道和实钻井眼轨迹数据、井口坐标、地面和转盘面海拔高度数据均需复测，并对实钻井眼轨迹数据进行测斜仪器数据异常点剔除。3.根据权利要求1所述的一种实钻井眼轨迹整体性评价方法，其特征在于：所述的步骤（2）中设计井眼轨道和实钻井眼轨迹的空间向量的方向夹角的计算方法为：1）根据步骤（1）中获取的井口坐标、地面和转盘面海拔高度数据，将设计井眼轨道和实钻井眼轨迹统一到相同坐标系下；2）在上述1）建立的坐标系下，根据待评价水平井的设计井眼轨道和实钻井眼轨迹数据，分别计算相同间隔、不同深度hi测点下设计井眼轨道的空间坐标(x1i、y1i、hi)和实钻井眼轨迹的空间坐标(x2i、y2i、hi)；3）以井口坐标（x0，y0,0）为起点，从井口开始，依次以相同间隔Δh不同深度下设计井眼轨道坐标分别计算设计井眼轨道的空间向量(x1(i+1)-x1i、y1(i+1)-y1i、Δh)和实钻井眼轨迹的空间坐标(x2(i+1)-x1i、y(i+1)-y1i、Δh)的方向夹角Ai。4.根据权利要求3所述的一种实钻井眼轨迹整体性评价方法，其特征在于：所述的2）中相同间隔的取值为10到30米。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：申峰，杨全枝，于小龙，张晓斌，王涛，杨超，张文哲，杨先伦，迟立宾，侯云翌，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司研究院，
类型：发明
国别省市：陕西,61