[发明专利]用于邻井防碰的警戒距离评价方法

说明书

本发明提供了一种用于邻井防碰的警戒距离评价方法，其包括：获得参考井和比较井的测斜数据，其中参考井为新设计井或正钻进井，比较井为与参考井邻近的已钻井；计算出参考井和比较井的井眼轨迹，并将井眼轨迹归算到同一坐标系下，扫描并计算参考井和比较井之间的井间距离；求取各测点处的协方差矩阵，按所要求的井眼轨迹误差概率选取放大系数以唯一确定井眼轨迹的误差椭球；基于误差椭球半径、井筒尺寸来表征并计算参考井和比较井之间的警戒距离，并基于分离系数来确定邻井防碰的警戒线。本发明综合考虑了井眼轨迹误差、井筒尺寸等因素，集成发挥了井间距离和分离系数等评价指标的优势，为邻井防碰评价提供了一种实用、有效的方法。

技术领域

本发明涉及油气井工程领域，具体说涉及油气井工程中用于邻井防碰的警戒距离评价方法。

背景技术

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，邻井防碰的问题也就越来越突出。

由于存在测量、计算等误差，井眼轨迹定位不可能绝对准确，即井眼轨迹存在不确定性，而井越深，井眼轨迹误差越大，因此邻井防碰评价不仅需要计算井间距离，还要考虑到井眼轨迹的不确定性。

此外，邻井防碰的底线是不钻穿邻井井壁，尤其不应钻遇邻井套管，因此设计时还应考虑井筒尺寸即井径。

目前，邻井防碰的主要评价指标是井间距离(韩志勇.定向钻井设计与计算(第2版)[M].山东东营：中国石油大学出版社，2007；刘修善.井眼轨道几何学[M].北：石油工业出版社，2006)和分离系数(Sawaryn S J.Well collision avoidance management andprinciples[R].SPE 184730，2017)，二者各有优缺点。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明集成井间距离和分离系数等评价指标的优势，综合考虑井眼轨迹误差、井筒尺寸等因素，提出了一种用于邻井防碰的警戒距离评价方法，其包括以下步骤：

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，其中所述参考井为新设计井或正钻进井，所述比较井为与所述参考井邻近的已钻井；

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，并将所述井眼轨迹归算到同一坐标系下，扫描并计算所述参考井和所述比较井之间的井间距离；

基于ISCWSA标准及模型求取各测点处的协方差矩阵，按所要求的井眼轨迹误差概率选取放大系数以唯一确定所述井眼轨迹的误差椭球，用三个主轴半径和三个姿态角来表征所述误差椭球的尺寸和姿态；

基于所述参考点和所述比较点建立扫描矢径方程，基于所述误差椭球的尺寸和姿态建立误差椭球方程，联立扫描矢径方程和误差椭球方程计算扫描矢径上所述参考井和所述比较井的误差椭球半径；

基于所述误差椭球半径、井筒尺寸来表征并计算所述参考井和所述比较井之间的警戒距离，并基于分离系数来确定邻井防碰的警戒线。

根据本发明的用于邻井防碰的警戒距离评价方法，优选的是，在扫描并计算所述参考井和所述比较井之间的井间距离的步骤中，还包括：

在所述参考井上选取一点P作为参考点，基于球面扫描或法面扫描原理逐测段扫描所述比较井，得到对应于参考点P的比较点Q，进而按照下式计算所述参考井和所述比较井之间的井间距离：

其中，N、E、H分别为北坐标、东坐标、垂深，单位：米。

根据本发明的用于邻井防碰的警戒距离评价方法，优选的是，在表征所述误差椭球的尺寸和姿态的步骤中，还包括：