CN111021957B - 丛式平台井井眼轨道设计方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种丛式平台井井眼轨道设计方法和装置，该方法包括：获取定向井井眼轨道设计要求参数；根据该定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角；根据该定向井井眼轨道设计要求参数以及该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角获取造斜点取值；根据该造斜点取值、该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角以及定向井井眼轨道设计要求参数中的定向轨道造斜段的造斜率设计平台定向井井眼轨道，其中，综合考虑后期采油和开发调整作业需求，同时综合考了钻井作业定向作业控制需求及进尺最小化目标，可以快速完成丛式平台井井眼轨道设计，提高设计效率，节约钻井成本，减少定向井总进尺。
Description
技术领域
本发明涉及油气地质钻完井技术领域，尤其涉及一种丛式平台井井眼轨道设计方法和装置。
背景技术
丛式平台井开发是在一个作业井场或平台上，钻出多口甚至上百口井，各井的井口相距不到数米，各井井筒则向不同方位定向钻进完成预定的地下目标延伸。丛式平台井一般由少量直井、定向井组成，随着非常规资源的开发，丛式平台井也存在大量的水平井组成的情况。
在油气田开发中，根据开发井网部署情况，将相对集中的地下油气资源目标靶点以定向井的方式部署在同一个丛式平台上完成钻完井作业是一种常见的方式，如图1所示。相比于传统的单直井开发方式，该方式可以节约地面建设投资、减少地面征地，强化钻井工序衔接提高作业效率的技术优势。但对井眼轨道设计提出了更高的要求，表现在：
1.定向井与传统的直井不同，其油层段的井筒不再沿着铅直方向附近延伸，而是按照一定的井斜角(稳斜角)向前延伸，因而对后期的采油管柱设计存在影响。如采油泵下入深度进入了定向段乃至稳斜段，其井筒的井斜将会影响采油泵的下入，甚至对采油泵的工作形式产生影响。因此，设计的定向井井眼轨道的稳斜角需满足采油后期下采油泵具体要求；
2.对于油田来说，随着采油作业的进行，油气地层能量不断降低，为了提高采收率，需补充油气地层能量，进而进行注水作业。因而部分采油井进入开发后期需要转化为注水井，称之为转注井。转注井转注后，为了保证注水效果，注水工具如封隔器的密封性等对井筒的稳斜也有一定的要求；
3.随着油田开发的进行，一般至开发后期会对原有开发井网进行调整，在原有井网中进行加密钻井，即在原有的井网密度中部再进行钻井作业。若为直井开发井网，井与井之间的距离从井口至地下，从油层顶部到油层底部均差不多，加密井部署相对较为容易，但采用定向井开发后，由于钻穿油层的井筒不再是铅直方向，井与井之间的距离在油层顶部和油层底部均不相同，部署加密井不方面，甚至存在无法部署加密井的问题。为了保证后期加密井的进行，油藏工程人员通常会要求定向井的井筒在油层中钻穿的距离小于某个数值，保证后期加密井部署空间；
4.通常来说，定向钻井作业人员对稳斜角有一定的要求，如多数地层定向稳斜角在10～15°之间，则定向稳斜难度较大，不易进行稳斜作业，轨迹控制难度增加，作业效率低，钻井成本增加。为保证钻井作业效率，降低定向作业难度，钻井人员对稳斜角也存在一定的要求，或对钻井投资成本有一定的要求；
目前丛式平台井定向井的设计都是在软件平台中，如Landmark软件，但多数商业软件中未综合考虑后期采油和开发调整要求，导致设计效率低，未满足采油、注水、开发调整、钻完井作业需求，定向井总进尺大。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种丛式平台井井眼轨道设计方法和装置、电子设备以及计算机可读存储介质，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，提供一种丛式平台井井眼轨道设计方法，包括：
获取定向井井眼轨道设计要求参数；
根据该定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角；
根据该定向井井眼轨道设计要求参数以及该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角获取造斜点取值；
根据该造斜点取值、该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角以及定向井井眼轨道设计要求参数中的定向轨道造斜段的造斜率设计平台定向井井眼轨道。
进一步地，该根据该定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角之前，还包括：
判断该定向井井眼轨道设计要求参数是否满足约束条件；
若是，执行该根据该定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角的步骤。
进一步地，该定向井井眼轨道设计要求参数包括：井别，当所示井别为转注井时，该定向井井眼轨道设计要求参数还包括：定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、油层厚度、转注井注水作业时要求井筒管柱密封性所要求的最大稳斜段井斜角以及应予避开的稳斜角范围；
若该井别为转注井，该根据该定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角，包括：
根据该定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、该油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
根据该平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及转注井注水作业时要求井筒管柱密封性所要求的最大稳斜段井斜角获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
进一步地，该定向井井眼轨道设计要求参数包括：井别，当所示井别为采油井时，该定向井井眼轨道设计要求参数还包括：定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、油层厚度、定向轨道造斜段的造斜率、地下目标靶点的垂深、采油作业下入泵直井段最小深度要求以及应予避开的稳斜角范围；
若该井别为采油井，该根据该定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角，包括：
根据该定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、该油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
根据该地下目标靶点的垂深、该油作业下入泵直井段最小深度要求、该定向轨道造斜段的造斜率以及定向井井眼轨道揭穿油层水平长度获取平台定向井的最小稳斜角；
根据该平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及该平台定向井的最小稳斜角获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
进一步地，该定向井井眼轨道设计要求参数包括：井别，当所示井别为采油井时，该定向井井眼轨道设计要求参数还包括：定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、油层厚度、稳斜段最大井斜角要求以及应予避开的稳斜角范围；
若该井别为采油井，该根据该定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角，包括：
根据该定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、该油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
根据该平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及稳斜段最大井斜角要求获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
进一步地，该定向井井眼轨道设计要求参数包括：地下目标靶点的垂深、定向井井眼轨道揭穿油层水平长度以及定向轨道造斜段的造斜率；
该根据该定向井井眼轨道设计要求参数以及该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角获取造斜点取值，包括：
根据该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角、该地下目标靶点的垂深、该定向井井眼轨道揭穿油层水平长度以及该定向轨道造斜段的造斜率获取造斜点取值。
第二方面，提供一种丛式平台井井眼轨道设计装置，包括：
设计要求参数获取模块，获取定向井井眼轨道设计要求参数；
稳斜角获取模块，根据该定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角；
造斜点取值获取模块，根据该定向井井眼轨道设计要求参数以及该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角获取造斜点取值；
轨道设计模块，根据该造斜点取值、该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角以及定向井井眼轨道设计要求参数中的定向轨道造斜段的造斜率设计平台定向井井眼轨道。
进一步地，丛式平台井井眼轨道设计装置还包括：
判断模块，判断该定向井井眼轨道设计要求参数是否满足约束条件。
进一步地，该定向井井眼轨道设计要求参数包括：井别，当所示井别为转注井时，该定向井井眼轨道设计要求参数还包括：定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、油层厚度、转注井注水作业时要求井筒管柱密封性所要求的最大稳斜段井斜角以及应予避开的稳斜角范围；
若该井别为转注井，该稳斜角获取模块包括：
最大稳斜角获取单元，根据该定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、该油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
第一实际设计稳斜角获取单元，根据该平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及转注井注水作业时要求井筒管柱密封性所要求的最大稳斜段井斜角获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
进一步地，该定向井井眼轨道设计要求参数包括：井别，当所示井别为采油井时，该定向井井眼轨道设计要求参数还包括：定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、油层厚度、定向轨道造斜段的造斜率、地下目标靶点的垂深、采油作业下入泵直井段最小深度要求以及应予避开的稳斜角范围；
若该井别为采油井，该稳斜角获取模块包括：
最大稳斜角获取单元，根据该定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、该油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
造斜点稳斜角获取单元，根据该地下目标靶点的垂深、该油作业下入泵直井段最小深度要求、该定向轨道造斜段的造斜率以及定向井井眼轨道揭穿油层水平长度获取平台定向井的最小稳斜角；
第二实际设计稳斜角获取单元，根据该平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及该平台定向井的最小稳斜角获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
进一步地，该定向井井眼轨道设计要求参数包括：井别，当所示井别为采油井时，该定向井井眼轨道设计要求参数还包括：定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、油层厚度、稳斜段最大井斜角要求以及应予避开的稳斜角范围；
若该井别为采油井，该稳斜角获取模块包括：
最大稳斜角获取单元，根据该定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、该油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
第三实际设计稳斜角获取单元，根据该平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及稳斜段最大井斜角要求获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
进一步地，该定向井井眼轨道设计要求参数包括：地下目标靶点的垂深、定向井井眼轨道揭穿油层水平长度以及定向轨道造斜段的造斜率；
该造斜点取值获取模块包括：
造斜点取值获取单元，根据该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角、该地下目标靶点的垂深、该定向井井眼轨道揭穿油层水平长度以及该定向轨道造斜段的造斜率获取造斜点取值。
第三方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该程序时实现上述的丛式平台井井眼轨道设计方法的步骤。
第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的丛式平台井井眼轨道设计方法的步骤。
本发明提供的丛式平台井井眼轨道设计方法和装置、电子设备以及计算机可读存储介质，该方法包括：获取定向井井眼轨道设计要求参数；根据该定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角；根据该定向井井眼轨道设计要求参数以及该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角获取造斜点取值；根据该造斜点取值、该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角以及定向井井眼轨道设计要求参数中的定向轨道造斜段的造斜率设计平台定向井井眼轨道，其中，综合考虑后期采油和开发调整作业需求，同时综合考了钻井作业定向作业控制需求及进尺最小化目标，可以快速完成丛式平台井井眼轨道设计，提高设计效率，节约钻井成本，减少定向井总进尺。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为丛式平台井部署方式示意图(主体为定向井)的示意图；
图2为本发明实施例中的服务器S1与客户端设备B1之间的架构示意图；
图3是本发明实施例中的丛式平台井井眼轨道设计方法的流程示意图一；
图4为定向井结构示意图；
图5是本发明实施例中的丛式平台井井眼轨道设计方法的流程示意图二；
图6示出了图3或图5中步骤S200的一种具体结构；
图7示出了图3或图5中步骤S200的另一种具体结构；
图8示出了图3或图5中步骤S200的再一种具体结构；
图9是本发明实施例中的丛式平台井井眼轨道设计装置的结构框图；
图10为本发明实施例电子设备的结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
目前丛式平台井定向井的设计都是在软件平台中，如Landmark软件，但多数商业软件中未综合考虑后期采油和开发调整要求，导致设计效率低，未满足采油、注水、开发调整、钻完井作业需求，定向井总进尺大。
为至少部分解决现有技术存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种丛式平台井井眼轨道设计方法，综合考虑后期采油和开发调整作业需求，同时综合考了钻井作业定向作业控制需求及进尺最小化目标，可以快速完成丛式平台井井眼轨道设计，提高设计效率，节约钻井成本，减少定向井总进尺。
有鉴于此，本申请提供了一种丛式平台井井眼轨道设计装置，该装置可以为一种服务器S1，参见图2，该服务器S1可以与至少一个客户端设备B1通信连接，所述客户端设备B1可以将定向井井眼轨道设计要求参数数据发送至所述服务器S1，所述服务器S1可以在线接收所述定向井井眼轨道设计要求参数数据。所述服务器S1可以在线或者离线对获取的定向井井眼轨道设计要求参数数据进行预处理，根据该定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角；根据该定向井井眼轨道设计要求参数以及该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角获取造斜点取值；根据该造斜点取值、该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角以及定向井井眼轨道设计要求参数中的定向轨道造斜段的造斜率设计平台定向井井眼轨道。而后，所述服务器S1可以将平台定向井井眼轨道在线发送至所述客户端设备B1。所述客户端设备B1可以在线接收所述平台定向井井眼轨道。
可以理解的是，所述客户端设备B1可以包括智能手机、平板电子设备、网络机顶盒、便携式计算机、台式电脑、个人数字助理(PDA)、车载设备、智能穿戴设备等。其中，所述智能穿戴设备可以包括智能眼镜、智能手表、智能手环等。
在实际应用中，进行丛式平台井井眼轨道设计的部分可以在如上述内容所述的服务器S1侧执行，即，如图1所示的架构，也可以所有的操作都在所述客户端设备B1中完成。具体可以根据所述客户端设备B1的处理能力，以及用户使用场景的限制等进行选择。本申请对此不作限定。若所有的操作都在所述客户端设备B1中完成，所述客户端设备B1还可以包括处理器，用于进行丛式平台井井眼轨道设计的具体处理。
所述服务器与所述客户端设备之间可以使用任何合适的网络协议进行通信，包括在本申请提交日尚未开发出的网络协议。所述网络协议例如可以包括TCP/IP协议、UDP/IP协议、HTTP协议、HTTPS协议等。当然，所述网络协议例如还可以包括在上述协议之上使用的RPC协议(Remote Procedure Call Protocol，远程过程调用协议)、REST协议(Representational State Transfer，表述性状态转移协议)等。
图3是本发明实施例中的丛式平台井井眼轨道设计方法的流程示意图一。如图3所示，该丛式平台井井眼轨道设计方法可以包括以下内容：
步骤S100：获取定向井井眼轨道设计要求参数；
具体地，地质油藏、采油生产、钻井部门给定定向井井眼轨道设计要求参数，具体地为：
由油藏部门提供现有井网密井间距L1以及后期加密井网L2参数，并提供油层厚度参数LR及其地下目标靶点的垂深DV、定向井井眼轨道揭穿油层水平长度Lh以及地下目标靶点相对平台井口的水平位移LT(参见图4)；
由生产部门采油作业人员提供采油作业下入泵直井段最小深度要求Dp或稳斜段最大井斜角要求αp，或注水作业人员给定转注井注水作业时要求井筒管柱密封性(如封隔器)所要求的最大稳斜段井斜角αw；
由钻井部门提供定向钻井控制难度较大的应予避开的稳斜角范围[α1,α2]及定向轨道造斜段的造斜率α(°/30m)；
地下目标靶点相对平台井口的水平位移LT，根据油藏部门提供的井口大地坐标(x0，y0)、地下目标靶点坐标(xi，yi)，通过以下方式计算得到：
定向井井眼轨道揭穿油层水平长度Lh通常为现有井网密度井间距Li的a倍；其中，a的取值为1/3～2/3之间，多数情况取值为1/2；
定向钻井控制难度较大的稳斜角范围，可根据邻区实际定向钻井情况时采用何种稳斜角范围定向稳斜作业时，井眼轨迹容易偏移，钻井作业效率低下来确定，通常参考取值在10°～15°之间，可根据实际情况具体设置；
定向稳斜作业效率低下，具体地为在所述的稳斜角范围内，稳斜段定向纠偏的次数相比不在所述的稳斜角范围内时增加1/2倍以上或定向纠偏井段增加1/2倍以上，或钻井时间增加1/3倍以上。
步骤S200：根据该定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角；
步骤S300：根据该定向井井眼轨道设计要求参数以及该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角获取造斜点取值；
具体地，根据所述实际设计定向井井眼轨道的稳斜角、所述地下目标靶点的垂深、所述定向井井眼轨道揭穿油层水平长度以及所述定向轨道造斜段的造斜率获取造斜点取值。
步骤S400：根据该造斜点取值、该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角以及定向井井眼轨道设计要求参数中的定向轨道造斜段的造斜率设计平台定向井井眼轨道。
具体地，采用现有工程方法或工程软件基于该造斜点取值、该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角以及定向井井眼轨道设计要求参数中的定向轨道造斜段的造斜率，设计平台定向井井眼轨道。
其中，轨道参数包括每一个井深位置所对应的井斜、方位参数，有了以上关键设计参数，按照现有设计方法可以设计出来，为常规技术。
综上所述，本发明实施例提供的丛式平台井井眼轨道设计方法，综合考虑后期采油和开发调整作业需求，同时综合考了钻井作业定向作业控制需求及进尺最小化目标，可以快速完成丛式平台井井眼轨道设计，提高设计效率，节约钻井成本，减少定向井总进尺。
在一个可选的实施例中，参见图5，该丛式平台井井眼轨道设计方法还可以包括：
步骤S150：判断所定向井井眼轨道设计要求参数是否满足约束条件；
若是，执行步骤S200；否则，返回步骤S100。
具体地，该约束条件为：
若条件a不满足，则需要对采油井的地下目标靶点进行调整，或是调整采油对稳斜角αp的限制；若条件b不满足，则需要对转注井的地下目标靶点进行调整，或是调整转注井对稳斜角αp的限制；若条件均符合，则可进行后续设计工序。
通过采用上述技术方案，可在进行轨道设计之前先对定向井井眼轨道设计要求参数进行校核，及时发现错误，防止浪费人力物力。
在一个可选的实施例中，若井别为转注井，参见图6，该步骤S200可以包括以下内容：
步骤S210：根据所述定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、所述油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
具体地，平台定向井的最大稳斜角θt采用如下公式计算：
其中，Lh为定向井井眼轨道揭穿油层水平长度；LR为油层厚度参数。
步骤S220a：根据所述平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及转注井注水作业时要求井筒管柱密封性所要求的最大稳斜段井斜角获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
具体地，初步确定实际设计定向井井眼轨道的稳斜角θ取平台定向井的最大稳斜角θt和转注井注水作业时要求井筒管柱密封性所要求的最大稳斜段井斜角αw两个数值中的较小值，然后，判断初步确定的稳斜角θ是否分布在应予避开的稳斜角范围[α1,α2]内，若否，则将初步确定的稳斜角θ作为最终确定的实际设计定向井井眼轨道的稳斜角；若是，则将应予避开的稳斜角范围的左侧端点α1的值作为终确定的实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
通过采用上述技术方案，能够在井别为转注井时精确确定实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
在一个可选的实施例中，若井别为采油井且并未提供稳斜段最大井斜角要求αp，参见图7，该步骤S200可以包括以下内容：
步骤S210：根据所述定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、所述油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
具体参见上述，在此不再赘述。
步骤S220b：根据所述地下目标靶点的垂深、所述油作业下入泵直井段最小深度要求、所述定向轨道造斜段的造斜率以及定向井井眼轨道揭穿油层水平长度获取平台定向井的最小稳斜角θkop；
值得说明的是，下入泵一般来说有一个最小深度，越深的话，稳斜角就越大，所以为平台定向井的最小稳斜角
具体地，采用如下公式实现：
其中，DV为地下目标靶点的垂深，Lh为定向井井眼轨道揭穿油层水平长度，Dp为采油作业下入泵直井段最小深度要求，α为定向轨道造斜段的造斜率。
步骤S230：根据所述平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及所述平台定向井的最小稳斜角获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
具体地，初步确定平台定向井的最大稳斜角θt是否大于等于平台定向井的最小稳斜角θkop，若是，初步确定实际设计定向井井眼轨道的稳斜角θ＝θkop；若否，则说明油藏后期调整加密要求和生产部门要求的采油泵必须下入直井段的要求相矛盾，应重新调整定向井井眼轨道设计要求参数。
然后，判断初步确定的稳斜角θ是否分布在应予避开的稳斜角范围[α1,α2]内，若否，则将初步确定的稳斜角θ作为最终确定的实际设计定向井井眼轨道的稳斜角；若是，则说明油藏后期调整加密要求、生产部门要求的采油泵必须下入直井段的要求与高效快速钻井相矛盾，可在进一步优化地下目标靶点部署后重新执行本方法，或修改钻完井作业成本投资及钻井时间安排，确保完成该井定向作业。
通过采用上述技术方案，能够在井别为采油井且并未提供稳斜段最大井斜角要求αp时精确确定实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
在另外一个可选的实施例中，若井别为采油井且并提供了稳斜段最大井斜角要求αp，参见图8，该步骤S200可以包括以下内容：
步骤S210：根据所述定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、所述油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
具体参见上述，在此不再赘述。
步骤S220c：根据所述平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及稳斜段最大井斜角要求获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
具体地，初步确定实际设计定向井井眼轨道的稳斜角θ取平台定向井的最大稳斜角θt和稳斜段最大井斜角要求αp两个数值中的较小值，然后，判断初步确定的稳斜角θ是否分布在应予避开的稳斜角范围[α1,α2]内，若否，则将初步确定的稳斜角θ作为最终确定的实际设计定向井井眼轨道的稳斜角；若是，则将应予避开的稳斜角范围的左侧端点α1的值作为终确定的实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
通过采用上述技术方案，能够在井别为采油井且并提供了稳斜段最大井斜角要求αp时精确确定实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
值得说明的是，定向井的斜深的总进尺D的计算公式如下：
其中，DKOP为造斜点取值，KOP为造斜点。根据计算公式，不难发现θ越小，总进尺越小。选定的θ满足总进尺最小条件。
在一个可选的实施例中，该步骤S300可采用如下公式实现：
其中，各参数含义参见上述，在此不再赘述。
值得说明的是，通过采用上述公式，能够提高造斜点取值的计算精度。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种丛式平台井井眼轨道设计装置，可以用于实现上述实施例所描述的方法，如下面的实施例所述。由于丛式平台井井眼轨道设计装置解决问题的原理与上述方法相似，因此丛式平台井井眼轨道设计装置的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图9是本发明实施例中的丛式平台井井眼轨道设计装置的结构框图。如图9所示，该丛式平台井井眼轨道设计装置具体包括：设计要求参数获取模块10、稳斜角获取模块20、造斜点取值获取模块30以及轨道设计模块40。
设计要求参数获取模块10获取定向井井眼轨道设计要求参数；
稳斜角获取模块20根据所述定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角；
造斜点取值获取模块30根据所述定向井井眼轨道设计要求参数以及所述实际设计定向井井眼轨道的稳斜角获取造斜点取值；
轨道设计模块40根据所述造斜点造斜点、所述实际设计定向井井眼轨道的稳斜角以及定向井井眼轨道设计要求参数中的定向轨道造斜段的造斜率设计平台定向井井眼轨道。
综上所述，本发明实施例提供的丛式平台井井眼轨道设计装置，综合考虑后期采油和开发调整作业需求，同时综合考了钻井作业定向作业控制需求及进尺最小化目标，可以快速完成丛式平台井井眼轨道设计，提高设计效率，节约钻井成本，减少定向井总进尺。
在一个可选的实施例中，该丛式平台井井眼轨道设计装置还包括：判断模块，判断所述定向井井眼轨道设计要求参数是否满足约束条件。
在一个可选的实施例中，该稳斜角获取模块包括：最大稳斜角获取单元以及第一实际设计稳斜角获取单元。
最大稳斜角获取单元，根据所述定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、所述油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
第一实际设计稳斜角获取单元，根据所述平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及转注井注水作业时要求井筒管柱密封性所要求的最大稳斜段井斜角获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
在另一个可选的实施例中，稳斜角获取模块包括：最大稳斜角获取单元、造斜点稳斜角获取单元以及第二实际设计稳斜角获取单元。
最大稳斜角获取单元，根据所述定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、所述油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
造斜点稳斜角获取单元，根据所述地下目标靶点的垂深、所述油作业下入泵直井段最小深度要求、所述定向轨道造斜段的造斜率以及定向井井眼轨道揭穿油层水平长度获取平台定向井的最小稳斜角；
第二实际设计稳斜角获取单元，根据所述平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及所述平台定向井的最小稳斜角获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
再一个可选的实施例中，稳斜角获取模块包括：最大稳斜角获取单元以及第三实际设计稳斜角获取单元。
最大稳斜角获取单元，根据所述定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、所述油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
第三实际设计稳斜角获取单元，根据所述平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及稳斜段最大井斜角要求获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
在一个可选的实施例中，所述造斜点取值获取模块包括：造斜点取值获取单元，根据所述实际设计定向井井眼轨道的稳斜角、所述地下目标靶点的垂深、所述定向井井眼轨道揭穿油层水平长度以及所述定向轨道造斜段的造斜率获取造斜点取值。
上述实施例阐明的装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为电子设备，具体的，电子设备例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
在一个典型的实例中电子设备具体包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现下述步骤：
获取定向井井眼轨道设计要求参数；
根据该定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角；
根据该定向井井眼轨道设计要求参数以及该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角获取造斜点取值；
根据该造斜点造斜点、该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角以及定向井井眼轨道设计要求参数中的定向轨道造斜段的造斜率设计平台定向井井眼轨道。
从上述描述可知，本发明实施例提供的电子设备，可用于丛式平台井井眼轨道设计，综合考虑后期采油和开发调整作业需求，同时综合考了钻井作业定向作业控制需求及进尺最小化目标，可以快速完成丛式平台井井眼轨道设计，提高设计效率，节约钻井成本，减少定向井总进尺。
下面参考图10，其示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备600的结构示意图。
如图10所示，电子设备600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM))603中的程序而执行各种适当的工作和处理。在RAM603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。CPU601、ROM602、以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。
以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡，调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装如存储部分608。
特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现下述步骤：
获取定向井井眼轨道设计要求参数；
根据该定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角；
根据该定向井井眼轨道设计要求参数以及该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角获取造斜点取值；
根据该造斜点造斜点、该实际设计定向井井眼轨道的稳斜角以及定向井井眼轨道设计要求参数中的定向轨道造斜段的造斜率设计平台定向井井眼轨道。
从上述描述可知，本发明实施例提供的计算机可读存储介质，可用于丛式平台井井眼轨道设计，综合考虑后期采油和开发调整作业需求，同时综合考了钻井作业定向作业控制需求及进尺最小化目标，可以快速完成丛式平台井井眼轨道设计，提高设计效率，节约钻井成本，减少定向井总进尺。
在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (12)
1.一种丛式平台井井眼轨道设计方法，其特征在于，包括：
获取定向井井眼轨道设计要求参数；
根据所述定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角；
根据所述定向井井眼轨道设计要求参数以及所述实际设计定向井井眼轨道的稳斜角获取造斜点取值；
根据所述造斜点取值、所述实际设计定向井井眼轨道的稳斜角以及定向井井眼轨道设计要求参数中的定向轨道造斜段的造斜率设计平台定向井井眼轨道；
其中，所述定向井井眼轨道设计要求参数包括：地下目标靶点的垂深、定向井井眼轨道揭穿油层水平长度以及定向轨道造斜段的造斜率；
所述根据所述定向井井眼轨道设计要求参数以及所述实际设计定向井井眼轨道的稳斜角获取造斜点取值，包括：
根据所述实际设计定向井井眼轨道的稳斜角、所述地下目标靶点的垂深、所述定向井井眼轨道揭穿油层水平长度以及所述定向轨道造斜段的造斜率获取造斜点取值。
2.根据权利要求1所述的丛式平台井井眼轨道设计方法，其特征在于，所述根据所述定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角之前，还包括：
判断所述定向井井眼轨道设计要求参数是否满足约束条件；
若是，执行所述根据所述定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角的步骤。
3.根据权利要求1所述的丛式平台井井眼轨道设计方法，其特征在于，所述定向井井眼轨道设计要求参数包括：井别，当所示井别为转注井时，所述定向井井眼轨道设计要求参数还包括：定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、油层厚度、转注井注水作业时要求井筒管柱密封性所要求的最大稳斜段井斜角以及应予避开的稳斜角范围；
若所述井别为转注井，所述根据所述定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角，包括：
根据所述定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、所述油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
根据所述平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及转注井注水作业时要求井筒管柱密封性所要求的最大稳斜段井斜角获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
4.根据权利要求1所述的丛式平台井井眼轨道设计方法，其特征在于，所述定向井井眼轨道设计要求参数包括：井别，当所示井别为采油井时，所述定向井井眼轨道设计要求参数还包括：定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、油层厚度、定向轨道造斜段的造斜率、地下目标靶点的垂深、采油作业下入泵直井段最小深度要求以及应予避开的稳斜角范围；
若所述井别为采油井，所述根据所述定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角，包括：
根据所述定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、所述油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
根据所述地下目标靶点的垂深、所述采油作业下入泵直井段最小深度要求、所述定向轨道造斜段的造斜率以及定向井井眼轨道揭穿油层水平长度获取平台定向井的最小稳斜角；
根据所述平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及所述平台定向井的最小稳斜角获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
5.根据权利要求1所述的丛式平台井井眼轨道设计方法，其特征在于，所述定向井井眼轨道设计要求参数包括：井别，当所示井别为采油井时，所述定向井井眼轨道设计要求参数还包括：定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、油层厚度、稳斜段最大井斜角要求以及应予避开的稳斜角范围；
若所述井别为采油井，所述根据所述定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角，包括：
根据所述定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、所述油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
根据所述平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及稳斜段最大井斜角要求获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
6.一种丛式平台井井眼轨道设计装置，其特征在于，包括：
设计要求参数获取模块，获取定向井井眼轨道设计要求参数；
稳斜角获取模块，根据所述定向井井眼轨道设计要求参数获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角；
造斜点取值获取模块，根据所述定向井井眼轨道设计要求参数以及所述实际设计定向井井眼轨道的稳斜角获取造斜点取值；
轨道设计模块，根据所述造斜点取值、所述实际设计定向井井眼轨道的稳斜角以及定向井井眼轨道设计要求参数中的定向轨道造斜段的造斜率设计平台定向井井眼轨道；
其中，所述定向井井眼轨道设计要求参数包括：地下目标靶点的垂深、定向井井眼轨道揭穿油层水平长度以及定向轨道造斜段的造斜率；
所述造斜点取值获取模块包括：
造斜点取值获取单元，根据所述实际设计定向井井眼轨道的稳斜角、所述地下目标靶点的垂深、所述定向井井眼轨道揭穿油层水平长度以及所述定向轨道造斜段的造斜率获取造斜点取值。
7.根据权利要求6所述的丛式平台井井眼轨道设计装置，其特征在于，还包括：
判断模块，判断所述定向井井眼轨道设计要求参数是否满足约束条件。
8.根据权利要求6所述的丛式平台井井眼轨道设计装置，其特征在于，所述定向井井眼轨道设计要求参数包括：井别，当所示井别为转注井时，所述定向井井眼轨道设计要求参数还包括：定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、油层厚度、转注井注水作业时要求井筒管柱密封性所要求的最大稳斜段井斜角以及应予避开的稳斜角范围；
若所述井别为转注井，所述稳斜角获取模块包括：
最大稳斜角获取单元，根据所述定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、所述油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
第一实际设计稳斜角获取单元，根据所述平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及转注井注水作业时要求井筒管柱密封性所要求的最大稳斜段井斜角获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
9.根据权利要求6所述的丛式平台井井眼轨道设计装置，其特征在于，所述定向井井眼轨道设计要求参数包括：井别，当所示井别为采油井时，所述定向井井眼轨道设计要求参数还包括：定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、油层厚度、定向轨道造斜段的造斜率、地下目标靶点的垂深、采油作业下入泵直井段最小深度要求以及应予避开的稳斜角范围；
若所述井别为采油井，所述稳斜角获取模块包括：
最大稳斜角获取单元，根据所述定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、所述油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
造斜点稳斜角获取单元，根据所述地下目标靶点的垂深、所述采油作业下入泵直井段最小深度要求、所述定向轨道造斜段的造斜率以及定向井井眼轨道揭穿油层水平长度获取平台定向井的最小稳斜角；
第二实际设计稳斜角获取单元，根据所述平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及所述平台定向井的最小稳斜角获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
10.根据权利要求6所述的丛式平台井井眼轨道设计装置，其特征在于，所述定向井井眼轨道设计要求参数包括：井别，当所示井别为采油井时，所述定向井井眼轨道设计要求参数还包括：定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、油层厚度、稳斜段最大井斜角要求以及应予避开的稳斜角范围；
若所述井别为采油井，所述稳斜角获取模块包括：
最大稳斜角获取单元，根据所述定向井井眼轨道揭穿油层水平长度、所述油层厚度获取平台定向井的最大稳斜角；
第三实际设计稳斜角获取单元，根据所述平台定向井的最大稳斜角、应予避开的稳斜角范围以及稳斜段最大井斜角要求获取实际设计定向井井眼轨道的稳斜角。
11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至5任一项所述的丛式平台井井眼轨道设计方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的丛式平台井井眼轨道设计方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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