[发明专利]一种丛式井井眼轨迹防碰设计的三维空间可穿越评估方法

权利要求书

1.一种丛式井井眼轨迹防碰设计的三维空间可穿越评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、对密集井网加密钻井的井口数据进行加载，实现井口分布密集程度可视化；

步骤二、收集密集井网加密钻井井眼轨迹设计数据，包括：井场信息、井号信息、测量深度、该测量点的井斜角、方位角、垂直深度和该点的南北坐标、东西坐标，将数据以表格形式存储，其中在表格中的第一列为序号，第二列ID为该条数据在数据库的唯一标号数据存入后由数据库分配；

步骤三、对井眼轨迹设计数据进行校验，从而保证井眼轨迹设计数据在同一大地坐标系统下的一致性，通过轨迹测算，保证经验轨迹设计数据在数据库中的井眼轨迹数据的完整性和真实性；

步骤四、确定三维网格界限，划分三维网格；通过对井口坐标及井眼轨迹设计数据的统计和分析，完成数据统计分析后，确定三维网格空间的界限，建立三维体并实现离散化得到三维网格模型；

步骤五、加载油田现有的井眼轨迹设计和实钻数据，实现现有井眼轨迹的可视化；

步骤六、根据井眼轨迹的可视化，利用空间网格数据体进行井口垂向扫描防碰，标识出轨迹在网格的穿越属性，在垂向扫描过程中，应用最近距离法进行碰撞检测，公式如下：

最近距离扫描法是以参考点M为球心，作同心球体，每个同心球体的半径都不同，且邻井与球体刚好与接触的那个点P，MP的长度是两口井的最近距离：

设Y_P＝MP，则：

式中：MP，两测点在三维空间中的距离，单位米；E_p、N_p、H_p分别为对比井上P点相对于井口的东、北、垂深坐标，单位米；E_M、N_M、H_M分别为对比井上P点相对于井口的东、北、垂深坐标，单位米；

新的加密井轨迹设计时要在连续的未被穿越网格下设计，而被穿越的网格在进一步加密时将不能再设计轨迹；

步骤七：通过计算确定空间网格数据体中有多少网格被轨迹穿越，有多少未被穿越，最终扫描结果即为三维空间可穿越性评价。

2.根据权利要求1所述的一种丛式井井眼轨迹防碰设计的三维空间可穿越评估方法，其特征在于，所述的步骤三，在校验过程中应用平衡正切法对两测点间的经验轨迹进行测算，公式如下：

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式中：ΔD，两测点在铅垂面投影沿D方向的距离，单位米；ΔL，两测点在铅垂面投影的间距，单位米；ΔS，两测点在水平面投影的间距，单位米；α₁，点1的井斜角，单位度；α₂，点2的井斜角，单位度；ΔN，两测点在水平面投影沿N方向的距离，单位米，φ₁，点1的方位角；φ₂，点2的方位角；ΔE，两测点在水平面投影沿E方向的距离，单位米。

3.根据权利要求1所述的一种丛式井井眼轨迹防碰设计的三维空间可穿越评估方法，其特征在于，所述的步骤四中，在统计分析过程中应用圆柱螺旋法对一钻井眼轨迹数据校验，公式如下：

式中：ΔD，两测点在铅垂面投影沿D方向的距离，单位米；ΔL，两测点在铅垂面投影的间距，单位米；ΔS，两测点在水平面投影的间距，单位米；α₁，点1的井斜角，单位度；α₂，点2的井斜角，单位度；ΔN，两测点在水平面投影沿N方向的距离，单位米，φ₁，点1的方位角；φ₂，点2的方位角；ΔE，两测点在水平面投影沿E方向的距离，单位米；Δα，两测点的螺旋升角差，在此处近似为两侧单的井斜角差，单位度；Δφ，两测点的方位角差，单位度。