[发明专利]一种钻井作业中的防碰绕障方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及钻井过程中的防碰井作业，尤其涉及一种钻井作业中的防碰绕障方法及系统。

背景技术

海上作业平台的丛式井井眼间距较小，作业井在钻进过程中存在碰撞到已有井井眼轨迹的危险，如果两口井发生碰撞，将会带来巨大损失。因此对于能够精确控制作业井与已有井之间距离的技术的需求日益迫切。

目前使用轨迹测量与控制工具来避免井与井之间的碰撞。传统的井眼轨迹控制工具随钻测量系统(MWD)一般采用基于地磁场、地球重力场测量的方式来估计井眼轨迹，一般均存在估计误差且误差椭圆随深度逐渐累加，具有较大的局限性。而且，估计误差和计算误差最终会导致误差较大的误差椭圆。另外，由于MWD系统距离钻头的距离一般在10米左右，对于钻头与其他井的距离控制实时性也较差，钻进过程中仍然存在井眼轨迹碰撞的危险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服目前随钻测量系统存在误差椭圆且实时性较差的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种钻井作业中的防碰绕障方法，包括：

采用磁定位技术预测获得作业井的第一预测轨迹；

获得所述作业井在所述第一预测轨迹内与已有的参考井之间的第一最小距离；

根据所述第一最小距离以及为所述作业井预设的安全半径确定所述作业井是否需要进行绕障作业。

优选地，获得所述作业井在所述预测轨迹内与已有的参考井之间的第一最小距离，包括：

利用磁测距系统，根据所述参考井预测得到所述作业井中的多个预测点，根据所述多个预测点获得所述作业井在所述第一预测轨迹内与所述参考井之间的所述第一最小距离。

优选地，根据所述多个预测点获得所述作业井在所述第一预测轨迹内与所述参考井之间的第一最小距离，包括：

在所述参考井中选取与所述作业井中某预测点垂深相同的某参考点为基准，在所述参考井中确定包含有多个段落的参考段，根据所述多个段落获得所述某预测点与所述参考段的最小距离作为所述某预测点与所述参考井的最小距离；

根据所述作业井中每个预测点与所述参考井的最小距离，获得所述作业井在所述第一预测轨迹内与所述参考井的所述第一最小距离。

优选地，根据所述第一最小距离以及为所述作业井预设的安全半径确定所述作业井是否需要进行绕障作业，包括：

所述最小距离小于为所述作业井预设的安全半径时，缩小所述磁定位技术中的测量间距并采用所述磁定位技术预测获得所述作业井的第二预测轨迹；

根据所述作业井的井底到所述作业井的第二预测轨迹与参考井第二最小距离处对应位置的距离、所述作业井的安全半径以及井眼轨迹设计比例常数，获得所述作业井在所述第二距离处的曲率；

根据所述曲率确定所述作业井是否可以进行绕障作业。

本发明还提供了一种钻井作业中的防碰绕障系统，包括：

预测模块，配置为采用磁定位技术预测获得作业井的第一预测轨迹；

获取模块，配置为获得所述作业井在所述第一预测轨迹内与已有的参考井之间的第一最小距离；

确定模块，配置为根据所述第一最小距离以及为所述作业井预设的安全半径确定所述作业井是否需要进行绕障作业。

优选地，所述获取模块包括：

第一预测单元，配置为利用磁测距系统，根据所述参考井预测得到所述作业井中的多个预测点；

距离获取单元，配置为根据所述多个预测点获得所述作业井在所述第一预测轨迹内与所述参考井之间的所述第一最小距离。

优选地，所述距离获取单元包括：

选取子单元，配置为在所述参考井中选取与所述作业井中某预测点垂深相同的某参考点为基准，在所述参考井中确定包含有多个段落的参考段；

第一获取子单元，配置为根据所述多个段落获得所述某预测点与所述参考段的最小距离作为所述某预测点与所述参考井的最小距离；

第二获取子单元，配置为根据所述作业井中每个预测点与所述参考井的最小距离，获得所述作业井在所述第一预测轨迹内与所述参考井的所述第一最小距离。

优选地，所述确定模块包括：

第二预测单元，配置为所述最小距离小于为所述作业井预设的安全半径时，缩小所述磁定位技术中的测量间距并采用所述磁定位技术预测获得所述作业井的第二预测轨迹；

曲率获取单元，配置为根据所述作业井的井底到所述作业井的第二预测轨迹与参考井第二最小距离处对应位置的距离、所述作业井的安全半径以及井眼轨迹设计比例常数，获得所述作业井在所述第二距离处的曲率；