用于扫描邻井法面距离的解算方法技术

本发明专利技术提供一种用于扫描邻井法面距离的解算方法，其包含：获得参考井和比较井的测斜数据，计算出参考井和比较井的井眼轨迹；将参考井和比较井归算到同一个坐标系下，按参考井的井深区间确定扫描范围；在扫描范围内选取参考点，建立法平面，扫描比较井的每个测段；当法平面与比较井的任一测段相交时，计算并保存交点的轨迹参数，并将交点作为备选比较点；基于备选比较点按距离参考点最近确定比较点，计算参考点与比较点之间的法面距离和扫描角，以表征参考点和比较点之间的相对位置关系，用于邻井防碰评价。本发明专利技术解决了现有技术可能遗漏邻井防碰危险点、解析法只适用于空间圆弧轨迹等问题，提供了一种适用性强、可靠性高的邻井法面距离解算方法。

A method for calculating the normal surface distance of scanning adjacent wells

【技术实现步骤摘要】
用于扫描邻井法面距离的解算方法
本专利技术涉及油气井工程领域，具体地说，涉及一种用于扫描邻井法面距离的解算方法。
技术介绍
为满足石油储量和产量的需求，老油田不断加密井距来挖潜剩余油，非常规油气资源开发正在发展分支井、鱼骨井以及井工厂技术，海上钻井的单平台布井数量越来越多而形成高密集丛式井。随着布井密度的不断增大，邻井间的距离越来越小，因此邻井防碰问题就越来越突出。邻井法面距离扫描是一种邻井防碰评价的常用方法，它用参考井的法平面来扫描邻井，以获取参考井与邻井间的距离，进而评价参考井与邻井是否相碰或是否存在相碰风险。传统的邻井法面距离扫描方法只能识别邻井上相邻测点位于法面异侧的情况，不能识别邻井上相邻测点位于法面同侧的情况，存在可能遗漏邻井防碰危险点的问题。为解决这个问题，目前存在邻井法面距离扫描的解析法。但是，解析法只适用于空间圆弧形的井眼轨迹，不适用于其它形状的井眼轨迹。为此，亟需建立邻井法面距离扫描的通用解算方法，以弥补现有技术缺陷。因此，本专利技术提供了一种用于扫描邻井法面距离的解算方法。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种用于扫描邻井法面距离的解算方法，所述方法包含以下步骤：按行业规程采用测量仪器获得参考井和比较井的测斜数据，并基于所述测斜数据计算出所述参考井和所述比较井的井眼轨迹，其中，所述参考井为新设计井或正钻进井，所述比较井为所述参考井邻近的已钻井；将所述参考井和所述比较井归算到同一个坐标系下，并按所述参考井的井深区间来确定扫描范围；<br>在所述参考井的所述扫描范围内选取参考点，基于所述参考点建立法平面，扫描所述比较井的每个测段，并判别所述法平面与所述比较井是否相交；当所述法平面与所述比较井的任一测段相交时，计算并保存交点的轨迹参数，并将所述交点作为备选比较点；基于所述备选比较点确定比较点，计算所述参考点与所述比较点之间的法面距离和扫描角，以表征所述参考点和所述比较点之间的相对位置关系，用于邻井防碰评价。根据本专利技术的一个实施例，在将所述参考井和所述比较井归算到同一个坐标系下的步骤中，还包括：所述同一个坐标系采用所述参考井的井口坐标系，所述井口坐标系的北坐标轴指向真北或网格北方向。根据本专利技术的一个实施例，在基于所述参考点建立法平面的步骤中，还包括：在所述参考点P处，垂直于所述参考井的切线建立法平面，得到所述法平面方程如下：(N-NP)sinαPcosφP+(E-EP)sinαPsinφP+(H-HP)cosαP＝0其中：N、E和H分别为北坐标、东坐标和垂深坐标，单位：米；α和φ分别为井斜角和方位角，单位：(°)；P为参考点。根据本专利技术的一个实施例，在判别所述法平面与所述比较井是否相交的步骤中，还包括：通过如下方程判别所述法平面与所述比较井是否相交：f(L)＝(N-NP)sinαPcosφP+(E-EP)sinαPsinφP+(H-HP)cosαP其中：L为所述比较井的井深，单位：米；在所述比较井的测段[Li-1,Li]内，若存在任一点Q满足f(LQ)＝0，则相交，将所述交点Q记录为备选比较点；否则，不相交。其中，Li-1表示测段起始点井深，Li表示测段终止点的井深。根据本专利技术的一个实施例，在判别所述法平面与所述比较井是否相交的步骤中，还包括：基于所述比较井的测段[Li-1,Li]的两端点，计算f(Li-1)和f(Li)值，通过f(Li-1)和f(Li)判别所述法平面与所述比较井是否相交：S1、若f(Li-1)·f(Li)≤0，则所述测段[Li-1,Li]的两端点位于所述法平面异侧，所述法平面与所述测段[Li-1,Li]相交，采用二分法、牛顿法和弦截法确定备选比较点；S2、若f(Li-1)·f(Li)>0，则所述测段[Li-1,Li]的两端点位于所述法平面同侧，所述法平面与所述测段[Li-1,Li]不存在交点或存在一个交点或存在两个交点，其中所述法平面与所述测段[Li-1,Li]存在一个交点或存在两个交点的必要条件是：在所述测段内存在某点C，满足以下公式：f′(LC)＝0并且，所述法平面与所述测段[Li-1,Li]存在一个交点或存在两个交点的充分条件为满足以下公式：若同时满足所述必要条件和所述充分条件，则所述法平面与所述测段[Li-1,Li]存在一个交点或存在两个交点，采用如步骤S1中所述的方法分别算得2个子井段[Li-1,LC]和[LC,Li]的交点，并选取距离所述参考点空间距离最近的点作为备选比较点；S3、当所述测段[Li-1,Li]为直线段时，若f(Li-1)·f(Li)≤0，则所述法平面与所述测段相交，否则不相交；当f(L)≡0时，所述测段[Li-1,Li]位于所述法平面内，选取距离所述参考点空间距离最近的点作为备选比较点。根据本专利技术的一个实施例，在基于所述备选比较点确定比较点的步骤中，还包括：基于所述比较井各测段的备选比较点，将距离参考点空间距离最近的备选比较点作为比较点，计算所述参考点与所述比较点之间的法面距离和扫描角，用以邻井防碰评价。本专利技术提供的用于扫描邻井法面距离的解算方法解决了现有技术可能遗漏邻井防碰危险点、解析法只适用于空间圆弧轨迹等问题，提供了一种适用性强、可靠性高的邻井法面距离解算方法。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1显示了根据本专利技术的一个实施例的用于扫描邻井法面距离的解算方法流程图；图2显示了根据本专利技术的另一个实施例的用于扫描邻井法面距离的解算方法流程图；图3显示了根据本专利技术的一个实施例的用于扫描邻井法面距离的解算方法进行扫描原理图；图4显示了根据本专利技术的一个实施例的用于扫描邻井法面距离的解算方法原理示意图；以及图5显示了根据本专利技术的一个实施例的用于扫描邻井法面距离的解算方法进行邻井法面距离扫描图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本专利技术实施例作进一步地详细说明。针对现有技术存在的不足，本专利技术公开了一种用于扫描邻井法面距离的解算方法，既解决了传统技术可能会遗漏邻井防碰危险点的问题，又突破了现有解析法只适用于空间圆弧轨迹的局限，为邻井防碰评价提供了一种适用性强、可靠性高的邻井法面距离解算方法。图1显示了根据本专利技术的一个实施例的用于扫描邻井法面距离的解算方法流程图。如图1所示，在步骤S101中，按行业规程采用测量仪器获得参考井和比较井的测斜数据，并基于测斜数据计算出参考井和比较井的井眼轨迹，其中，参考井为新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于扫描邻井法面距离的解算方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：/n按行业规程采用测量仪器获得参考井和比较井的测斜数据，并基于所述测斜数据计算出所述参考井和所述比较井的井眼轨迹，其中，所述参考井为新设计井或正钻进井，所述比较井为所述参考井邻近的已钻井；/n将所述参考井和所述比较井归算到同一个坐标系下，并按所述参考井的井深区间来确定扫描范围；/n在所述参考井的所述扫描范围内选取参考点，基于所述参考点建立法平面，扫描所述比较井的每个测段，并判别所述法平面与所述比较井是否相交；/n当所述法平面与所述比较井的任一测段相交时，计算并保存交点的轨迹参数，并将所述交点作为备选比较点；/n基于所述备选比较点确定比较点，计算所述参考点与所述比较点之间的法面距离和扫描角，以表征所述参考点和所述比较点之间的相对位置关系，用于邻井防碰评价。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于扫描邻井法面距离的解算方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：
按行业规程采用测量仪器获得参考井和比较井的测斜数据，并基于所述测斜数据计算出所述参考井和所述比较井的井眼轨迹，其中，所述参考井为新设计井或正钻进井，所述比较井为所述参考井邻近的已钻井；
将所述参考井和所述比较井归算到同一个坐标系下，并按所述参考井的井深区间来确定扫描范围；
在所述参考井的所述扫描范围内选取参考点，基于所述参考点建立法平面，扫描所述比较井的每个测段，并判别所述法平面与所述比较井是否相交；
当所述法平面与所述比较井的任一测段相交时，计算并保存交点的轨迹参数，并将所述交点作为备选比较点；
基于所述备选比较点确定比较点，计算所述参考点与所述比较点之间的法面距离和扫描角，以表征所述参考点和所述比较点之间的相对位置关系，用于邻井防碰评价。


2.如权利要求1所述的用于扫描邻井法面距离的解算方法，其特征在于，在将所述参考井和所述比较井归算到同一个坐标系下的步骤中，还包括：
所述同一个坐标系采用所述参考井的井口坐标系，所述井口坐标系的北坐标轴指向真北或网格北方向。


3.如权利要求2所述的用于扫描邻井法面距离的解算方法，其特征在于，在基于所述参考点建立法平面的步骤中，还包括：
在所述参考点P处，垂直于所述参考井的切线建立法平面，得到所述法平面方程如下：
(N-NP)sinαPcosφP+(E-EP)sinαPsinφP+(H-HP)cosαP＝0
其中：N、E和H分别为北坐标、东坐标和垂深坐标，单位：米；α和φ分别为井斜角和方位角，单位：(°)；P为参考点。


4.如权利要求3所述的用于扫描邻井法面距离的解算方法，其特征在于，在判别所述法平面与所述比较井是否相交的步骤中，还包括：
通过如下方程判别所述法平面与所述比较井是否相交：
f(L)＝(N-NP)sinαPcosφP+(E-EP)sinαPsinφP+(H-HP)cosαP
其中：L为所述比较井的井深，单位：米；
在所述比较井的测段[Li-1,Li]内，若存在任一点Q满...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘修善，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11