[发明专利]一种加密井网直井段钻进防碰风险量化计算方法

摘要

本发明涉及钻井技术领域，特别是关于一种可以在加密井网直井段钻井作业过程中用于防碰风险量化的计算方法。一种加密井网直井段钻进防碰风险量化计算方法，包括以下步骤：获取已钻井直井段设计和实钻井眼相关数据；（2）将获取该井深下的水平位移平均偏差和偏差离散程度；（3）分析同一井深下直井段轨迹水平位移偏差的分布规律和不同井深下直井段轨迹水平位移偏差的变化规律；（4）计算加密井与各邻井的井口间距，然后计算直井段井眼交碰概率；（5）进行井眼碰撞可信度分析。本发明的通过研究区域的已钻井直井段数据的数学分析以实现加密井网直井段钻进防碰风险量化计算，计算结果稳定可靠、针对性强。

主权项

1.一种加密井网直井段钻进防碰风险量化计算方法，包括以下步骤：(1)获取已钻井直井段设计和实钻井眼轨迹数据、井身结构、井口坐标、地面和转盘面海拔高度数据；(2)将直井段设计轨迹和实钻轨迹数据做水平切片扫描，将每一切片下的扫描数据作为一个样本，分别求取样本平均值和方差，作为该井深下的水平位移平均偏差和偏差离散程度；包括如下步骤：①根据步骤(1)中获取的区域的已钻井井口坐标、地面和转盘面海拔高度数据确定统一的井口坐标系；②在步骤①建立的坐标系下，导入每口井的直井段设计轨迹和实钻轨迹数据做水平切片扫描，扫描步长不大于10m，以保证数据的精确性；③对每一切片下的扫描数据进行异常点剔除，确保数据的可代表性；(3)基于步骤(2)得到的数据样本，做出同一井深下直井段轨迹水平位移偏差频率分布直方图，对其频率分布进行概率分析得到同一井深下直井段轨迹水平位移偏差的分布规律；对不同井深下直井段轨迹水平位移偏差平均值进行数据拟合，分析不同井深下直井段轨迹水平位移偏差的变化规律，得到描述其变化规律的数学方程；(4)根据加密井和各邻井的井口坐标，计算加密井与各邻井的井口间距，然后计算直井段井眼交碰概率：根据加密井和各邻井的井口坐标，带入步骤(2)中得到的井口坐标系，计算加密井与各邻井的井口间距D；根据得到的井口间距D和步骤(3)中得到的不同井深下直井段轨迹水平位移偏差平均值的数学方程反推得到发生碰撞的井深H，作为井眼发生碰撞的预测井深；在钻井01井眼向邻井02倾斜的夹角a满足以下一关系：由于钻井是一个动态的过程，以每次接立柱为一个计算节点，则在钻井01井眼向邻井02倾斜井眼发生碰撞的概率为:式中：R1、R2分别为01、02井眼半径，单位为m；D为01、02井井眼间距，单位为m；H为01与02发生井眼碰撞的井深，单位为m，Di为第i个单根下井眼水平位移偏差，根据步骤(3)中得到的不同井深下直井段轨迹水平位移偏差平均值的数学方程计算得到，单位为m；其中，每次接立柱的距离为30m；(5)进行井眼碰撞可信度分析：通过步骤(3)得到的同一井深下直井段轨迹水平位移偏差频率分布规律，进一步得到在某一深度x下，直井段轨迹水平位移偏差x的概率密度函数f(x)，对f(x)积分计算出直井段轨迹水平位移偏差不小于r的概率F(r)，则可以计算在钻井01在直井段与邻井02在碰撞深度H下发生碰撞时水平位移偏差的可信度为P(B)＝F(D‑R2，H)。