[发明专利]一种基于向量相似度的井眼轨迹钻前模拟方法

权利要求书

1.一种基于向量相似度的井眼轨迹钻前模拟方法，其特征在于：利用向量相似度算法从多个已钻井中筛选实钻控制参数作为设计井的模拟控制参数，以此对设计井的模拟井眼轨迹逐点模拟，通过以下步骤完成：

1)根据已知已钻井的井眼轨迹井斜数据和对应的设计井眼轨道，计算每口已钻井井眼轨迹各深度点相对于其设计井眼轨道的控制偏差；

2)以已钻井井眼轨迹各深度点相对于其设计井眼轨道对应点的控制偏差、实钻控制参数及其设计井眼轨道的设计特征参数组成的向量(P_i^*)为样本，分别建立已钻井的直井段、造斜段、稳斜段和降斜段井眼轨迹控制特征样本数据库；

3)以设计井的模拟井眼轨迹当前模拟点(j)相对于其设计井眼轨道的控制偏差、模拟控制参数及其设计井眼轨道的设计特征参数组成模拟井眼轨迹的模拟点状态向量(P_j)，计算模拟点状态向量P_j与同井段已钻井井眼轨迹控制特征样本数据库中各个样本P_i^*的相似度(S)；

4)筛选出相似度(S)介于S_min与S_max之间的井眼轨迹控制特征样本为备选样本，从备选样本中随机选择某一样本作为设计井井眼轨迹模拟的参考样本，以该参考样本所属已钻井井眼轨迹的下一深度点的控制参数(Build_i+1，Turn_i+1)为设计井模拟井眼轨迹下一深度点(j+1)的模拟控制参数；

5)计算得到设计井模拟井眼轨迹第j+1点的模拟控制参数和第j+1模拟点相对于设计井眼轨道的控制偏差，以此能够对第j+1点的位置进行模拟；

6)重复步骤3)至步骤5)，逐点完成设计井井眼轨迹模拟。

2.根据权利要求1所述的一种基于向量相似度的井眼轨迹钻前模拟方法，特征是步骤1)所述的控制偏差为：直井段和稳斜段的已钻井井眼轨迹各深度点相对于其设计井眼轨道的控制偏差包括井斜角偏差(ΔInc^*)和水平位移偏差(ΔCd^*)；造斜段和降斜段的已钻井井眼轨迹各深度点相对于其设计井眼轨道的控制偏差包括井斜角偏差(ΔInc^*)、水平位移偏差(ΔCd^*)和闭合方位偏差(ΔCAzi^*)。

3.根据权利要求1所述的一种基于向量相似度的井眼轨迹钻前模拟方法，特征是步骤2)所述的实钻控制参数包括已钻井井眼轨迹钻至各深度点的井斜变化率和方位变化率

4.根据权利要求1所述的一种基于向量相似度的井眼轨迹钻前模拟方法，特征是步骤2)所述的设计井眼轨道的设计特征参数为：直井段和稳斜段为设计井斜角造斜段和降斜段为设计井斜角设计井斜变化率和设计方位变化率

5.根据权利要求1所述的一种基于向量相似度的井眼轨迹钻前模拟方法，特征是步骤3)所述的设计井的模拟井眼轨迹当前模拟点(j)是井口以下第一个模拟点(j＝1)时，从步骤2)建立的直井段控制特征样本数据库中随机选取井深(Md)小于50m的样本点，以该样本的控制偏差作为设计井模拟井眼轨迹第一个模拟点(j＝1)的控制偏差，且该样本不能继续作为设计井当前井眼轨迹模拟的参考样本。

6.根据权利要求1所述的一种基于向量相似度的井眼轨迹钻前模拟方法，特征是步骤3)所述的相似度计算方法包括欧氏距离算法、曼哈顿距离算法、切比雪夫距离算法、相关系数算法和向量空间余弦相似度算法。

7.根据权利要求6所述的一种基于向量相似度的井眼轨迹钻前模拟方法，特征是步骤4)所述的相似度(S)的取值范围S_min与S_max根据步骤3)计算相似度所应用的相似度计算方法确定：

相似度计算方法为欧氏距离算法或曼哈顿距离算法或切比雪夫距离算法时：S_max为步骤3)计算获得的相似度(S)的最大值，S_min取值为S_max的85％～90％；

相似度计算方法为相关系数算法或向量空间余弦相似度算法时：S_max为1，S_min取值0.75～0.85。