[发明专利]油气井的钻井轨迹确定方法及装置

摘要

本发明公开了一种油气井的钻井轨迹确定方法及装置，属于油气开采领域。该方法包括：基于第一井斜角度、第一造斜曲率和上储层的厚度，确定第二井斜角度；基于第一井斜角度和第一造斜曲率，确定上储层的钻井轨迹；基于第二井斜角度和中间非储层的厚度，确定中间非储层的钻井轨迹；基于下储层的厚度和第二井斜角度，确定下储层的第一钻井轨迹和第二钻井轨迹；将上储层的钻井轨迹、中间非储层的钻井轨迹、下储层的第一钻井轨迹和第二钻井轨迹所组成的轨迹确定为油气井的钻井轨迹。本发明通过确定油气井的钻井轨迹，从而当人们根据该钻井轨迹钻井时，可以延长储层的钻井距离，缩短非储层的钻井距离，在提高开采量的同时，可以避免钻头不必要的损耗。

主权项

1.一种油气井的钻井轨迹确定方法，所述油气井的待钻井储层包括上储层、中间非储层和下储层，所述中间非储层位于所述上储层与所述下储层之间，其特征在于，所述方法包括：

基于所述上储层的厚度，从存储的上储层厚度、井斜角度与造斜曲率之间的对应关系中，获取第一井斜角度和第一造斜曲率，所述第一井斜角度为钻井时进入所述上储层的井斜角，所述第一造斜曲率为所述上储层的造斜曲率；

基于所述第一井斜角度、所述第一造斜曲率和所述上储层的厚度，确定第二井斜角度，所述第二井斜角度为钻穿所述上储层的井斜角；

基于所述第一井斜角度和所述第一造斜曲率，确定所述上储层的钻井轨迹；

基于所述第二井斜角度和所述中间非储层的厚度，确定所述中间非储层的钻井轨迹；

基于所述下储层的厚度和所述第二井斜角度，确定所述下储层的第一钻井轨迹和第二钻井轨迹；

将所述上储层的钻井轨迹、所述中间非储层的钻井轨迹、所述下储层的第一钻井轨迹和第二钻井轨迹所组成的轨迹确定为所述油气井的钻井轨迹。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一井斜角度、所述第一造斜曲率和所述上储层的厚度，确定第二井斜角度，包括：

基于所述第一井斜角度、所述第一造斜曲率和所述上储层的厚度，通过下述公式(1)确定所述第二井斜角度；

β＝sin^‑1(sinα+K₁H₁)   (1)

其中，在上述公式(1)中，β为所述第二井斜角度，α为所述第一井斜角度，K₁为所述第一造斜曲率，H₁为所述上储层的厚度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一井斜角度和所述第一造斜曲率，确定所述上储层的钻井轨迹，包括：

基于所述第一井斜角度和所述第一造斜曲率，确定初始造斜点，所述初始造斜点为对所述油气井进行造斜的起始点；

从所述初始造斜点的位置开始，将以所述第一造斜曲率所确定的圆弧中位于所述上储层中的圆弧确定为所述上储层的钻井轨迹。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一井斜角度和所述第一造斜曲率，确定所述上储层的钻井轨迹，包括：

基于所述第一井斜角度、所述第一造斜曲率和所述第二井斜角度，通过下述公式(2)确定所述上储层的钻井轨迹的弧长；

 

其中，在上述公式(2)中，L₁为所述上储层的钻井轨迹的弧长，π为圆周率，β为所述第二井斜角度，α为所述第一井斜角度，K₁为所述第一造斜曲率；

基于所述第一井斜角度、所述第一造斜曲率和所述上储层的钻井轨迹的弧长，确定所述上储层的钻井轨迹。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述下储层的厚度和所述第二井斜角度，确定所述下储层的第一钻井轨迹和第二钻井轨迹，包括：

基于所述下储层的厚度，从存储的下储层厚度与造斜曲率之间的对应关系中，获取第二造斜曲率，所述第二造斜曲率为所述下储层的造斜曲率；

基于所述第二井斜角度和所述第二造斜曲率，通过下述公式(3)确定所述下储层的第一钻井轨迹的弧长；

 

其中，在上述公式(3)中，L₃为所述下储层的第一钻井轨迹的弧长，π为圆周率，θ为预设井斜角度，β为所述第二井斜角度，K₂为所述第二造斜曲率；

以所述中间非储层的钻井轨迹的终点为起点，基于所述下储层的第一钻井轨迹的弧长和所述第二井斜角度，确定所述下储层的第一钻井轨迹；

以所述下储层的第一钻井轨迹的终点为起点，所述下储层的第一钻井轨迹的终点处的切线方向与垂直方向之间的夹角为所述预设井斜角度，将能够钻穿所述下储层的线段确定所述下储层的第二钻井轨迹。

6.一种油气井的钻井轨迹确定装置，所述油气井的待钻井储层包括上储层、中间非储层和下储层，所述中间非储层位于所述上储层与所述下储层之间，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于基于所述上储层的厚度，从存储的上储层厚度、井斜角度与造斜曲率之间的对应关系中，获取第一井斜角度和第一造斜曲率，所述第一井斜角度为钻井时进入所述上储层的井斜角，所述第一造斜曲率为所述上储层的造斜曲率；

第一确定模块，用于基于所述第一井斜角度、所述第一造斜曲率和所述上储层的厚度，确定第二井斜角度，所述第二井斜角度为钻穿所述上储层的井斜角；

第二确定模块，用于基于所述第一井斜角度和所述第一造斜曲率，确定所述上储层的钻井轨迹；

第三确定模块，用于基于所述第二井斜角度和所述中间非储层的厚度，确定所述中间非储层的钻井轨迹；

第四确定模块，用于基于所述下储层的厚度和所述第二井斜角度，确定所述下储层的第一钻井轨迹和第二钻井轨迹；

第五确定模块，用于将所述上储层的钻井轨迹、所述中间非储层的钻井轨迹、所述下储层的第一钻井轨迹和第二钻井轨迹所组成的轨迹确定为所述油气井的钻井轨迹。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：

第一确定单元，用于基于所述第一井斜角度、所述第一造斜曲率和所述上储层的厚度，通过下述公式(1)确定所述第二井斜角度；

β＝sin^‑1(sinα+K₁H₁)   (1)

其中，在上述公式(1)中，β为所述第二井斜角度，α为所述第一井斜角度，K₁为所述第一造斜曲率，H₁为所述上储层的厚度。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块包括：

第二确定单元，用于基于所述第一井斜角度和所述第一造斜曲率，确定初始造斜点，所述初始造斜点为对所述油气井进行造斜的起始点；

第三确定单元，用于从所述初始造斜点的位置开始，将以所述第一造斜曲率所确定的圆弧中位于所述上储层中的圆弧确定为所述上储层的钻井轨迹。

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