[发明专利]海上丛式井组钻井顺序优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及海洋石油钻井工程领域，尤其涉及海上大型丛式井组钻井顺序优化方法。

背景技术

海上丛式井组待钻井较多且井口间距较小，优化钻井顺序对开发和钻井均具有重要意义，不仅有助于落实储量和储层，降低开发风险，还有助于防碰和批钻井作业，节省平台占用时间。当开发部门未指定钻井顺序时，钻井部门主要依据防碰和批钻井要求优选钻井顺序。现有文献仅给出了钻井顺序优选原则，尚未给出相应的优化指标和优化模型。比如，考虑防碰要求时通常先钻外围水平位移大、造斜点浅的井，后钻内排水平位移小、造斜点深的井；考虑批钻井要求时通常采用跳“日”字或“田”字的斜对角线钻井顺序等。从排列组合理论上说，n口井的钻井顺序有n！种。比如，当总井数分别为6口、8口、10口时，钻井顺序分别有720种、40320种、3628800种！显然，当待钻井较多时(不少于10口井)，仅依靠上述优化原则只能找到较好的“可行解”，只有借助数学优化模型和高效求解方法才能找到“最优解”。

传统的海上丛式井组钻井顺序优化方法主要存在以下缺点：(1)仅有防碰和批钻井优化原则，全凭经验和人工选择钻井顺序；(2)缺少钻井顺序优化评价指标，难以对若干“可行解”进行评价和优选，难以兼顾防碰和批钻井要求；(3)缺少数学优化模型及高效求解方法，当待钻井较多(不小于10口井)时找不到“最优解”。

发明内容

本发明针对现有海上丛式井钻井顺序优化方法存在的问题及不足，以防碰为首要目标，兼顾批钻井要求，给出了完整、实用的海上丛式井组钻井顺序优化方法。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种海上丛式井组钻井顺序优化方法，包括以下步骤：

(1)给定整个井组的井眼轨道设计方案；

(2)采用井眼插值方法，对全部设计轨道进行插值计算，并用插值处理后的轨道代替原来的设计轨道；

(3)将全部设计轨道转换到以某个基准点为原点的坐标系中；

(4)根据防碰扫描方法，对全部设计轨道进行最近距离扫描分析；

(5)对全部设计轨道赋以测量误差，根据井眼轨迹误差分析方法，计算出全部插值点对应的误差椭球参数；

(6)根据井眼分离系数计算方法，逐口井计算该井设计轨道全部插值点与其余各井对应的井眼分离系数；

(7)将各个设计轨道上井眼分离系数小于给定值的所有插值点编号分别存放到集合S_ij中，i,j＝1,2,…,n，最终整理出目标矩阵S，见式(1)；