CN116205038B - 一种二维井眼轨道设计方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本说明书涉及井眼轨道设计技术领域,提供了一种二维井眼轨道设计方法及装置。该方法包括:获取目标储层的地质剖面数据、井眼轨道设计预设参数和井眼轨道设计条件;根据目标储层的地质剖面数据确定目标靶点数据或目标靶段数据;基于井眼轨道设计条件和井斜角范围,将目标靶点数据或目标靶段数据、井眼轨道设计预设参数输入至相应的井眼轨道模型以得到对应的轨道设计结果;当对应的轨道设计结果不满足井眼轨道设计条件时,则调整造斜率重复将目标靶点数据或目标靶段数据、井眼轨道设计预设参数代入相应的井眼轨道模型的过程。通过本发明实施例,可实现高效快速提供合理可施行的井眼轨道设计方案,辅助井眼轨道设计和规划。
Description
技术领域
本说明书涉及井眼轨道设计技术领域,尤其是涉及一种二维井眼轨道设计方法及装置。
背景技术
定向井是国内外油气田普遍使用的钻井技术,井眼轨道是定向井的设计基础,井眼轨道设计需要根据几何关系和工程条件要求,规划得到一条从井口到目的储层靶点或靶段的轨道。为了便于钻进工程的方案,井眼轨道设计人员一般以井眼轨道所在平面做二维设计,井眼轨道类型随着钻井技术和井下钻具工艺水平的发展逐渐复杂化,然而目前井眼轨道设计方法,在面临设计参数不充足的情况下无法给出有效的轨道设计,并且在轨道设计试算的过程中使用的设计参数可能多次出现无法抵达目标靶点或靶段的情况,试算结果也无法充分考虑造斜工具等的安全使用范围,因此亟需一种基于预设值和限制条件的二维井眼轨道设计方法,实现在设计参数不充足的情况下高效快速提供合理可施行的井眼轨道设计方案,辅助井眼轨道设计和规划。
发明内容
鉴于目前井眼轨道设计方法在面临设计参数不充足的情况下无法给出有效的轨道设计,并且在轨道设计试算的过程中使用的设计参数可能多次出现无法抵达目标靶点或靶段的情况,试算结果也无法充分考虑造斜工具等的安全使用范围的情况,提出了本方案以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
一方面,本说明书的一些实施例的目的在于提供一种二维井眼轨道设计方法,所述方法包括:
S1:获取目标储层的地质剖面数据、井眼轨道设计预设参数和井眼轨道设计条件;所述井眼轨道设计预设参数包括最小造斜点深度和造斜率;
S2:根据所述目标储层的地质剖面数据确定目标靶点数据或目标靶段数据;
S3:将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至三段式井眼轨道模型中,得到第一轨道设计结果;
S4:判断所述第一轨道设计结果是否满足所述井眼轨道设计条件,若否,执行S5,若是,则将第一轨道设计结果为最终的二维井眼轨道设计结果;
S5:判断所述第一轨道设计结果中的井斜角是否大于第一阈值,若是,执行S6,若否,执行S7;
S6:将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至双增式井眼轨道模型中,得到第二轨道设计结果;
S7:将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至五段式井眼轨道模型中,得到第三轨道设计结果;
S8:判断所述第二轨道设计结果或所述第三轨道设计结果是否满足所述井眼轨道设计条件,若否,执行S9,若是,则将所述第二轨道设计结果或所述第三轨道设计结果为最终的二维井眼轨道设计结果;
S9:调整所述造斜率,重复执行所述S1-S8的步骤。
进一步地,根据所述目标储层的地质剖面数据确定目标靶点数据,包括:
所述目标靶点数据包括目标靶点的水平位移和目标靶点的垂直深度;
根据所述目标储层的地质剖面数据确定目标储层顶底深度的平均值和目标储层顶底深研究点对应的位移;
将所述目标储层顶底深度的平均值作为目标靶点的垂直深度;
将所述目标储层顶底深研究点对应的位移作为目标靶点的水平位移;
根据所述目标靶点的垂直深度及水平位移确定所述目标靶点数据;或
根据以下公式计算距离目标储层所有顶底平均深度点的最小距离之和,根据距离目标储层所有顶底平均深度点的最小距离之和确定所述目标靶点数据:
其中,f(Dt,St)表示最小距离之和,n表示油气富集点数量,Di表示第i个点的垂直深度,Si表示第i个点的水平位移,Dt表示目标靶点的垂直深度,St表示目标靶点的水平位移。
进一步地,所述造斜率大于0°/30m并且不大于20°/30m。
进一步地,判断轨道设计结果是否满足所述井眼轨道设计条件,包括,
判断所述轨道设计结果中的井斜角是否在0°-90°之间,其中,所述轨道设计结果为第一轨道设计结果或所述第二轨道设计结果或所述第三轨道设计结果;
判断所述轨道设计结果是否与所述目标储层的地质剖面数据中的障碍物范围存在交集;
判断所述轨道设计结果对应的造斜点深度是否在所述目标储层的地质剖面数据中的造斜点深度的可用区间内。
进一步地,所述三段式井眼轨道模型包括以靶点为目标的三段式井眼轨道子模型、以靶段为目标的三段式井眼轨道子模型和以靶段为目标的多靶三段式井眼轨道。
进一步地,所述以靶点为目标的三段式井眼轨道子模型的限制条件包括:
Dkop≥Dkopmin input
当St≥2Rz时,Dkop≤Dt-Rz
当St<2Rz时,
其中,Dkop为造斜点深度,Dkopmin input为最小造斜点深度,St为目标靶点水平位移,Rz为增斜段曲率半径,t为目标靶点位置,Dt为目标靶点垂直深度;并且造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度;
所述以靶段为目标的三段式井眼轨道子模型的限制条件包括:
其中,Dkop为造斜点深度,Dkopmin input为最小造斜点深度,St为目标靶点水平位移,Rz为增斜段曲率半径,t为目标靶点位置,Dt为目标靶点垂直深度,αb为井斜角,0°≤αb≤90°;并且造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度。
进一步地,所述以靶段为目标的多靶三段式井眼轨道子模型的限制条件为: 以及St≤nDt;
其中,Dkop为造斜点深度,Dkopmin input为最小造斜点深度,St为目标靶点水平位移,Rz为增斜段曲率半径,t为目标靶点位置,n为限制倍数,Dt为目标靶点垂直深度,αt为井斜角,0°≤αt≤90°;
造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度。
进一步地,所述双增式井眼轨道模型的限制条件包括:
Dkop≥Dkopmin input
St≥max[2Rz-Rzz(1+cosαt),Rzz(1-cosαt)]时,
St<max[2Rz-Rzz(1+cosαt),Rzz(1-cosαt)]时,
Se=St-Rz-Rzzcosαt,Re=Rz-Rzz
其中,Dkop为造斜点深度,Dkopmin input为最小造斜点深度,St为目标靶点水平位移,Dt为目标靶点垂直深度,Rz为增斜段曲率半径,Rzz为第二段增斜段曲率半径,αt为目标靶段井斜角,αb为第一段稳斜段井斜角,0°≤αb≤90°,t为目标靶点位置,Kz为第一段增斜狗腿严重度,Kzz为第二段增斜狗腿严重度,Se、Re均为计算中间量;
造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度。
进一步地,所述五段式井眼轨道模型的限制条件包括:
Dkop≥Dkopmin input
St≥Rn+2Rz+Rncosαt时,Dkop≤Dt-Rz-Rn(1-sinαt)
St<Rn+2Rz+Rncosαt时,
其中,Dkop为造斜点深度,Dkopmin input为最小造斜点深度,St为目标靶点水平位移,Dt为目标靶点垂直深度,Rz为第一段增斜段曲率半径,Rn为第二段减斜段曲率半径,αt为目标靶段井斜角,αb为第一段稳斜段井斜角,0°≤αb≤90°,t为目标靶点位置,Kz为第一段增斜狗腿严重度,Kzz为第二段增斜狗腿严重度,Se、Re均为计算中间量;
造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度。
另一方面,本说明书的一些实施例还提供一种二维井眼轨道设计装置,所述装置包括:
接收模块,用于获取目标储层的地质剖面数据、井眼轨道设计预设参数和井眼轨道设计条件;所述井眼轨道设计预设参数包括最小造斜点深度和造斜率;
数据确定模块,用于根据所述目标储层的地质剖面数据确定目标靶点数据或目标靶段数据;
第一设计模块,用于将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至三段式井眼轨道模型中,得到第一轨道设计结果;
第一判断模块,用于判断所述第一轨道设计结果是否满足所述井眼轨道设计条件,若否,执行井斜角判断模块的指令,若是,则将第一轨道设计结果为最终的二维井眼轨道设计结果;
井斜角判断模块,用于判断所述第一轨道设计结果中的井斜角是否大于第一阈值,若是,执行第二设计模块所述的指令,若否,执行第三设计模块所述的指令;
第二设计模块,用于将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至双增式井眼轨道模型中,得到第二轨道设计结果;
第三设计模块,用于将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至五段式井眼轨道模型中,得到第三轨道设计结果;
第二判断模块,用于判断所述第二轨道设计结果或所述第三轨道设计结果是否满足所述井眼轨道设计条件,若否,执行重复模块的指令,若是,则将所述第二轨道设计结果或所述第三轨道设计结果为最终的二维井眼轨道设计结果;
重复模块,用于调整所述造斜率,重复执行从接收模块到判断模块所述的步骤。
另一方面,本说明书的一些实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器运行时,执行上述方法的指令。
另一方面,本说明书的一些实施例还提供了一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被计算机设备的处理器运行时,执行上述方法的指令。
另一方面,本说明书的一些实施例还提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被计算机设备的处理器运行时,执行上述方法的指令。
本说明书的一些实施例提供的一个或者多个技术方案,至少具有如下的技术效果:
本说明书的实施例首先自动获取目标储层的地质剖面数据、井眼轨道设计预设参数和井眼轨道设计条件,并根据所述目标储层的地质剖面数据准确确定目标靶点数据或目标靶段数据。之后利用三段式井眼轨道设计模型以快速得到工程难度小、结构安全性能高的第一轨道设计结果,并判断第一轨道设计结果是否能够满足井眼轨道设计条件,若能满足则输出第一轨道设计结果,若不能满足,则需要变更三段式井眼轨道设计模型,首先判断井斜角是否大于第一阈值:若大于第一阈值,则采用双增式井眼轨道模型以得到第二轨道设计结果;若不小于第一阈值,则采用五段式井眼轨道模型以得到第三轨道设计结果,充分考虑了五段式井眼轨道模型和双增式井眼轨道模型的特点,即五段式井眼轨道模型的井斜角范围小于双增式井眼轨道模型的井斜角范围。之后判断第二轨道设计结果或第三轨道设计结果是否满足井眼轨道设计条件,若满足则输出对应的轨道设计结果,若不满足则调整井眼轨道设计预设参数中的造斜率,重复代入井眼轨道模型的过程,直至获得满足井眼轨道设计条件的轨道设计结果,考虑了设计参数不充足的情况及井眼轨道设计条件(一种限值条件),能够高效快速提供合理可施行的井眼轨道设计方案,辅助井眼轨道设计和规划。
上述说明仅是本说明书的一些实施例技术方案的概述,为了能够更清楚了解本说明书的一些实施例的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本说明书的一些实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本说明书的一些实施例的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书的一些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,下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
图1示出了本说明书一些实施例中一种二维井眼轨道设计方法的流程图;
图2为本说明书一些实施例中目标储层的地质剖面示意图;
图3为本说明书一些实施例中判断轨道设计结果是否满足所述井眼轨道设计条件的步骤示意图;
图4为本说明书一些实施例中以靶点为目标的三段式井眼轨道子模型结构示意图;
图5为本说明书一些实施例中井斜角为直角时的以靶点为目标的三段三段式井眼轨道子模型结构示意图;
图6为本说明书一些实施例中以靶点为目标的三段式井眼轨道子模型的第一井眼轨道设计子结果示意图;
图7为本说明书一些实施例中以靶段为目标的多靶三段式井眼轨道子模型结构示意图;
图8为本说明书一些实施例中双增式井眼轨道模型结构示意图;
图9为本说明书一些实施例中随造斜点深度变化的双增式井眼轨道模型结构示意图;
图10为本说明书一些实施例中五段式井眼轨道模型结构示意图;
图11为本说明书一些实施例中最大造斜点深度对应的五段式井眼轨道模型结构示意图;
图12为本说明书一些实施例中一种二维井眼轨道设计装置的结构示意图;
图13为本说明书一些实施例中提供的计算机设备结构示意图。
【附图标记说明】
1201、接收模块;
1202、数据确定模块;
1203、第一设计模块;
1204、第一判断模块;
1205、井斜角判断模块;
1206、第二设计模块;
1207、第三设计模块;
1208、判断模块;
1209、重复模块;
1302、计算机设备;
1304、处理器;
1306、存储器;
1308、驱动机构;
1310、输入/输出接口;
1312、输入设备;
1314、输出设备;
1316、呈现设备;
1318、图形用户接口;
1320、网络接口;
1322、通信链路;
1324、通信总线。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案,下面将结合本说明书的一些实施例中的附图,对本说明书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说明书一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本说明书中的一些实施例,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,都应当属于本说明书保护的范围。
需要说明的是,本文的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本文的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,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、装置、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,本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
图1是本发明实施例提供的一种二维井眼轨道设计方法的流程图,本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤,但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或装置产品执行时,可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行。具体的如图1所示,所述方法可以包括:
S1:获取目标储层的地质剖面数据、井眼轨道设计预设参数和井眼轨道设计条件;所述井眼轨道设计预设参数包括最小造斜点深度和造斜率;
S2:根据所述目标储层的地质剖面数据确定目标靶点数据或目标靶段数据;
S3:将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至三段式井眼轨道模型中,得到第一轨道设计结果;
S4:判断所述第一轨道设计结果是否满足所述井眼轨道设计条件,若否,执行S5,若是,则将第一轨道设计结果为最终的二维井眼轨道设计结果;
S5:判断所述第一轨道设计结果中的井斜角是否大于第一阈值,若是,执行S6,若否,执行S7;
S6:将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至双增式井眼轨道模型中,得到第二轨道设计结果;
S7:将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至五段式井眼轨道模型中,得到第三轨道设计结果;
S8:判断所述第二轨道设计结果或所述第三轨道设计结果是否满足所述井眼轨道设计条件,若否,执行S9,若是,则将所述第二轨道设计结果或所述第三轨道设计结果为最终的二维井眼轨道设计结果;
S9:调整所述造斜率,重复执行所述S1-S8的步骤。
本说明书的实施例首先自动获取目标储层的地质剖面数据、井眼轨道设计预设参数和井眼轨道设计条件,并根据所述目标储层的地质剖面数据准确确定目标靶点数据或目标靶段数据。之后利用三段式井眼轨道设计模型以快速得到工程难度小、结构安全性能高的第一轨道设计结果,并判断第一轨道设计结果是否能够满足井眼轨道设计条件,若能满足则输出第一轨道设计结果,若不能满足,则需要变更三段式井眼轨道设计模型,首先判断井斜角是否大于第一阈值:若大于第一阈值,则采用双增式井眼轨道模型以得到第二轨道设计结果;若不小于第一阈值,则采用五段式井眼轨道模型以得到第三轨道设计结果,充分考虑了五段式井眼轨道模型和双增式井眼轨道模型的特点,即五段式井眼轨道模型的井斜角范围小于双增式井眼轨道模型的井斜角范围。之后判断第二轨道设计结果或第三轨道设计结果是否满足井眼轨道设计条件,若满足则输出对应的轨道设计结果,若不满足则调整井眼轨道设计预设参数中的造斜率,重复代入井眼轨道模型的过程,直至获得满足井眼轨道设计条件的轨道设计结果,考虑了设计参数不充足的情况及井眼轨道设计条件(一种限值条件),能够高效快速提供合理可施行的井眼轨道设计方案,辅助井眼轨道设计和规划。
具体而言,一些实施例中,在进行二维井眼轨道设计前首先需要得到目标储层的地质剖面数据、井眼轨道设计预设参数和井眼轨道设计条件,井眼轨道设计预设参数包括预设的造斜率和最小造斜点深度,造斜率又称狗腿严重度、造斜强度,是衡量造斜工具造斜能力大小的数量指标,造斜点是指采用造斜器具开始人工造斜钻进的起点孔深,即造斜孔段的起点,造斜点深度是指造斜点在地层中的垂直深度,井眼轨道约束条件则是指由于地层地质特性或钻井工具限制产生的井眼轨道设计上的约束,目标储层的地质剖面数据包括目标储层的地质剖面图、目标储层顶底深数据等,如图2所示的目标储层的地质剖面图,其中不同灰度代表不同地层,黑色层段表示目标储层的层段。
在一些实施例中,根据所述目标储层的地质剖面数据确定目标靶点数据可以包括:
所述目标靶点数据包括目标靶点的水平位移和目标靶点的垂直深度;
根据所述目标储层的地质剖面数据确定目标储层顶底深度的平均值和目标储层顶底深研究点对应的位移;
将所述目标储层顶底深度的平均值作为目标靶点的垂直深度;
将所述目标储层顶底深研究点对应的位移作为目标靶点的水平位移;
根据所述目标靶点的垂直深度及水平位移确定所述目标靶点数据;或
根据以下公式计算距离目标储层所有顶底平均深度点的最小距离之和,根据距离目标储层所有顶底平均深度点的最小距离之和确定所述目标靶点数据:
其中,f(Dt,St)表示最小距离之和,n表示油气富集点数量,Di表示第i个点的垂直深度,Si表示第i个点的水平位移,Dt表示目标靶点的垂直深度,St表示目标靶点的水平位移。
具体而言,一些实施例中,在进行二维井眼轨道设计之前首先需要明确目标靶点或目标靶段的位置,才能进行轨道方案设计,目标靶点是以一个固定点为井眼轨道目标,目标靶段除了包括靶段起点的水平位置和垂直深度以外,还包括目标靶段的井斜角和目标靶段长度。对于常见的油气藏,越接近目标储层几何中心的位置往往更容易富集油气,渗透率和孔隙度也相对更高,整个目标储层内的流体也更容易流动到目标储层几何中心位置。对于目标靶点,目标靶点数据包括目标靶点的水平位移和目标靶点的垂直深度,可以通过将所述目标储层顶底深度的平均值作为目标靶点的垂直深度,将所述目标储层顶底深研究点对应的位移作为目标靶点的水平位移,从而确定目标靶点数据,也可以计算距离目标储层所有顶底平均深度点的最小距离之和,将所述最小距离之和对应的点作为目标靶点,从而确定目标靶点数据。对于目标靶段,则是基于得到目标靶点的方法获取多个目标靶段上的点,之后通过插值拟合方法确定目标靶段,具体而言,在一些实施例中可以以下公式拟合计算确定所述目标靶段:
Dt=kS1+b
其中,α表示目标靶段井斜角,n表示目标靶段中的靶点数量,Di表示第i个靶点的垂直深度,Si表示第i个靶点的水平位移,Dt表示目标靶段起始点的垂直深度,S1表示目标靶段起始点的水平位移,k和b是中间过程量,Dmm表示靶段长度,Dn表示目标靶段终点的垂直深度,Sn表示目标靶段终点的水平位移。可以理解为,k表示拟合得到的直线(与所述目标靶段重合)的斜率,b表示拟合得到的直线的截距。
在一些实施例中,还可以结合使用目标储层内若干个点的层顶和层底埋深信息通过插值方法(如克里金插值)获得目标储层分布信息,如图2所示的黑色储层分布信息即为目标储层分布信息。需要说明的是,在实际施工中目标靶点或目标靶段的命中可能存在一定误差,并不能保证完全命中,以及目标靶点或目标靶段数据的确定本身也是一个依据地层地质情况等合理推理的过程,通过本发明实施例所述的目标靶点或目标靶段数据的确定过程可以实现高效准确计算目标靶点或目标靶段数据。
在一些实施例中,所述造斜率大于0°/30m并且不大于20°/30m。可以理解为,一些实施例中,尽管当前旋转导向系统可以实现高造斜率(10°/30m-15°/30m)在地层中进行造斜,但从工程安全性、井下设备通过性、井眼轨道摩阻扭矩等方面考虑,对于目标靶点水平位移较大的情况,造斜段的造斜率普遍在3°/30m-8°/30m(3°/30m和8°/30m均可包含或不包含)之间,目标靶点水平位移很小时造斜率在10°/30m左右,很少出现大于20°/30m的情况,否则对钻杆的强度要求会过大,钻井工程的难度和危险系数也会上升。故在本发明实施例中,考虑到使用的井眼轨道预设钻具的造斜性能和通过性能,将井眼轨道的造斜率预设为0°/30m-20°/30m(不包含0°/30m,包含20°/30m)之间的一个或多个值(也可以是指定的一个或多个值)以进一步绘制对应的一个或多条井眼轨道。进一步地,在一些实施例中,为了进一步保证井眼轨道预设钻具能够命中目标靶点,同时考虑到使用的井眼轨道预设钻具的造斜性能和通过性能,还可以将井眼轨道的造斜率预设为4°/30m-20°/30m(包含4°/30m和20°/30m)之间的一个或多个值(也可以是指定的一个或多个值)以进一步绘制对应的一个或多条井眼轨道。
参照附图3,在一些实施例中,判断轨道设计结果是否满足所述井眼轨道设计条件,可以包括:
S401:判断所述轨道设计结果中的井斜角是否在0°-90°之间,其中,所述轨道设计结果为第一轨道设计结果或所述第二轨道设计结果或所述第三轨道设计结果;
S402:判断所述轨道设计结果是否与所述目标储层的地质剖面数据中的障碍物范围存在交集;
S403:判断所述轨道设计结果对应的造斜点深度是否在所述目标储层的地质剖面数据中的造斜点深度的可用区间内。
具体而言,一些实施例中,将目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至三段式井眼轨道模型或双增式井眼轨道模型或五段式井眼轨道模型中,得到对应的第一轨道设计结果或第二轨道设计结果或第三轨道设计结果,所述第一轨道设计结果或所述第二轨道设计结果或所述第三轨道设计结果需要满足井眼轨道设计条件,具体地,井眼轨道设计条件包括井斜角、障碍物范围和造斜点深度的可用区间三个方面。障碍物范围可以通过目标储层的地质剖面数据确定,在浅地层可以应用浅地层剖面仪确定障碍物范围,本文对此不做限定。造斜点深度的可用区间基于地层情况考虑得到,在较为松软的地层进行造斜时,井眼扩大率较高,钻具与井壁相接触的支点容易移动,造成实钻时的造斜率和设计造斜率偏差大,进而导致二维井眼轨道误差,因此需要选择硬度、可钻性、稳定性等适宜的地层。获得地层硬度的方法主要有岩芯试验法和测井资料预测法,由取芯钻进得到的岩芯,经实验直接测量岩石硬度,还可以根据岩石的声学特性,利用岩芯建立岩石力学性质和岩石声学特性的关系式,再通过测量目标地段的声学特征来估算地层硬度,还可以采用岩屑压入法、仿真实验法等,本文对此不做限定。
在一些实施例中,所述三段式井眼轨道模型包括以靶点为目标的三段式井眼轨道子模型、以靶段为目标的三段式井眼轨道子模型和以靶段为目标的多靶三段式井眼轨道。
进一步地,在一些实施例中,所述以靶点为目标的三段式井眼轨道子模型的限制条件可以包括:
Dkop≥Dkopmin input
当St≥2Rz时,Dkop≤Dt-Rz
当St<2Rz时,
其中,Dkop为造斜点深度,Dkopmin input为最小造斜点深度,St为目标靶点水平位移,Rz为增斜段曲率半径,t为目标靶点位置,Dt为目标靶点垂直深度;并且造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度;
进一步地,在一些实施例中,所述以靶段为目标的三段式井眼轨道子模型的限制条件可以包括:
其中,Dkop为造斜点深度,Dkopmin input为最小造斜点深度,St为目标靶点水平位移,Rz为增斜段曲率半径,t为目标靶点位置,Dt为目标靶点垂直深度,αb为井斜角,0°≤αb≤90°;并且造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度。
进一步地,在一些实施例中,所述以靶段为目标的多靶三段式井眼轨道子模型的限制条件为:以及St≤nDt;
其中,Dkop为造斜点深度,Dkopmin input为最小造斜点深度,St为目标靶点水平位移,Rz为增斜段曲率半径,t为目标靶点位置,n为限制倍数,Dt为目标靶点垂直深度,αt为井斜角,0°≤αt≤90°;
造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度。
具体而言,一些实施例中,所述三段式井眼轨道模型,以及双增式井眼轨道模型和五段式井眼轨道模型,对应的限制条件综合考虑了造斜点深度的几何上的限制和地质(地层硬度)上的限制,并且基于命中目标靶点或目标靶段的目的,出于几何关系的考虑,对造斜段位置和到对钻井时的井斜角也同样做出了限定。
可以理解为,一些实施例中,参照如附图4所示的以靶点为目标的三段式井眼轨道子模型结构图,其中,O为井口位置,b为稳斜段起始位置,t为目标靶点位置,Dt为目标靶点垂直深度,Dkop为造斜点深度,St为目标靶点水平位移,Kz为增斜段的狗腿严重度(造斜率),Rz为增斜段曲率半径,αb为井斜角(以靶点为目标的三段式井眼轨道子模型中αb等同于αt),Dmw为稳斜段长度。所述稳斜段长度与图4中所述的其他参数存在满足以下关系不等式:
该关系不等式等价于:
(Dt-Dkop)2≥2RzSt-St 2
当St≥2Rz时,2RzSt-St 2≤0,该关系不等式恒成立,在预设输入了最小造斜点深度和造斜率的前提下去命中目标靶点,随着造斜点深度从最小造斜点深度逐渐增大,井斜角也越来越大,直到井斜角等于90度,此时以靶点为目标的三段式井眼轨道子模型的二维井眼轨道设计如图5所示。
为了保证工程安全,本说明书的实施例限定0°≤αb≤90°,在井眼轨道设计条件中也同样有所要求,并且以靶点为目标的三段式井眼轨道子模型中造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度,从而能够保证稳斜段能够到达目标靶点。
如附图6所示的以靶点为目标的多靶三段式井眼轨道子模型的第一井眼轨道设计子结果,造斜率固定,造斜点深度分别为:Dkop=Dkopmin、Dkop=Dkopmin+0.25×(Dkopmax-Dkopmin)、Dkop=Dkopmin+0.5×(Dkopmax-Dkopmin)、Dkop=Dkopmin+0.75×(Dkopmax-Dkopmin),Dkop为造斜点深度,Dkopmin为最小造斜点深度,所述以靶点为目标的多靶三段式井眼轨道子模型的第一井眼轨道设计子结果能够高效快速提供合理可施行的井眼轨道设计方案,辅助井眼轨道设计和规划。
一些实施例中,以靶段为目标的三段式井眼轨道子模型中要求轨道以指定角度进入目标储层,相当于进一步限制了目标靶点垂直深度、目标靶点水平位移、造斜率和井斜角的以靶点为目标的三段式井眼轨道子模型,因此造斜点深度范围只需要考虑造斜点深度大于指定的最小造斜点深度即可。
一些实施例中,以靶段为目标的多靶三段式井眼轨道子模型是在靶段起始点的水平位移St未知的情况进行倒推设计,如图7所示的以靶段为目标的多靶三段式井眼轨道子模型示意图,其中,Dt为目标靶段起始点垂直深度,St为目标靶段起始点水平位移,Dmw为稳斜段长度,Dmm为目标靶段长度,αt为目标靶段井斜角。所述稳斜段长度与图7中所述的其他参数存在满足以下关系不等式:
该关系不等式等价于
Dkop≤Dt-Rzsinαb-Dmwcosαt
此处因为稳斜段和靶段连续,所以αt与αb大小一致,随着造斜点深度逐渐增大,导致稳斜段长度随之逐渐缩短,靶段起点的水平位移也不断减小,直到稳斜段长度减少到0,如图8所示的以靶段为目标的多靶三段式井眼轨道子模型的二维井眼轨道设计结果中,稳斜段长度随着造斜点深度逐渐增大而减小,图8中满足以下公式:
Dkopmax=Dt-Rzsinαt
以及
其中,Dkopmax为最大造斜点深度。
为了防止St过大,添加限定条件:St≤nDt,即目标靶段起始点的水平位移≤目标靶段起始点的垂直深度的n倍,从而得到几何关系下的最小造斜点深度:
即
同时也需要结合地层硬度等因素考虑,因此最终的最小造斜点深度应当限定:
其中,Dkopmin为最终的最小造斜点深度,Dkopmin input为地层硬度方面考虑下的最小造斜点深度。
同样地,以靶段为目标的三段式井眼轨道子模型和以靶段为目标的多靶三段式井眼轨道子模型中造斜段结束位置的横坐标同样不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度,从而能够保证到达目标靶点。
在一些实施例中,所述双增式井眼轨道模型的限制条件可以包括:
Dkop≥Dkopmin input
St≥max[2Rzz-Rzz(1+cosαt),Rzz(1-cosαt)]时,
St<max[2Rz-Rzz(1+cosαt),Rzz(1-cosαt)]时,
Se=St-Rz-Rzzcosαt,Re=Rz-Rzz
其中,Dkop为造斜点深度,Dkopmin input为最小造斜点深度,St为目标靶点水平位移,Dt为目标靶点垂直深度,Rz为增斜段曲率半径,Rzz为第二段增斜段曲率半径,αt为目标靶段井斜角,αb为第一段稳斜段井斜角,0°≤αb≤90°,t为目标靶点位置,Kz为第一段增斜狗腿严重度,Kzz为第二段增斜狗腿严重度,Se、Re均为计算中间量;
造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度。
可以理解为,一些实施例中,如图8所示的双增式井眼轨道模型示意图,其中,c为第一段增斜起始点,Kz为第一段增斜狗腿严重度,Kzz为第二段增斜狗腿严重度,Rz为第一段增斜段曲率半径,Rzz为第二段增斜段曲率半径,αt为目标靶段井斜角,Dt为目标靶段起始点垂直深度,St为目标靶段起始点水平位移,αb为第一段稳斜段井斜角,Dmw为第一段稳斜段长度。为了方便表示引入中间计算量Se、De和Re:
De=Dt-Dkop-Rzzsinαt
Se=St-Rz-Rzzcosαt
Re=Rz-Rzz
并且满足:
即
De 2≥Re 2-Se 2
当Re 2-Se 2≤0时,即St≥max[2Rz-Rzz(1+cosαt),Rzz(1-cosαt)]时De 2≥Re 2-Se 2恒成立,在第一段增斜狗腿严重度和第二段增斜狗腿严重度维持不变的情况下,如图9所示,随着造斜点深度逐渐增大,第一段稳斜段井斜角随之越来越大,直到目标靶段井斜角等于第一段稳斜段井斜角,即第一段增斜后的井斜角越来越大,直到第一段稳斜段与靶段的井斜角相同,第二段增斜段不需要再增斜,变成三段式井眼轨道的形式。
在一些实施例中,双增式井眼轨道模型中预设了第一段增斜狗腿严重度和第一段稳斜段井斜角,此时最大造斜点深度Dkopmax满足:
当Re 2-Se 2>0时,即St<max[2Rz-Rzz(1+cosαt),Rzz(1-cosαt)]时, 此时最大造斜点深度Dkopmax满足:
从而确定双增式井眼轨道模型中造斜点深度的限制条件,同样地,双增式井眼轨道模型对应的轨道设计结果中造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度。
在一些实施例中,所述五段式井眼轨道模型的限制条件可以包括:
Dkop≥Dkopmin input
St≥Rn+2Rz+Rncosαt时,Dkop≤Dt-Rz-Rn(1-sinαt)
St<Rn+2Rz+Rncosαt时,
其中,Dkop为造斜点深度,Dkopmin input为最小造斜点深度,St为目标靶点水平位移,Dt为目标靶点垂直深度,Rz为第一段增斜段曲率半径,Rn为第二段减斜段曲率半径,αt为目标靶段井斜角,αb为第一段稳斜段井斜角,0°≤αb≤90°,t为目标靶点位置,Kz为第一段增斜狗腿严重度,Kzz为第二段增斜狗腿严重度,Se、Re均为计算中间量;
造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度。
可以理解为,一些实施例中,如图10所示的五段式井眼轨道模型示意图,其中,b为第一段稳斜段起始点,c为降斜段起始点,Kz为增斜狗腿严重度,Kn为降斜段狗腿严重度,Rz为第一段增斜段曲率半径,Rn为第二段减斜段曲率半径,αt为目标靶段井斜角,Dt为目标靶段起始点垂直深度,St为目标靶段起始点水平位移,αb为第一段稳斜段井斜角,Dmw为第一段稳斜段长度。为了方便表示引入中间计算量Se、De和Re:
De=Dt-Dkop-Rnsinαt
Se=St+Rn-Rncosαt
Re=Rz+Rn
并且满足:
即
De 2≥2ReSe-Se 2
当2ReSe-Se 2≤0时,即St≥Rn+2Rz+Rncosαt时De 2≥2ReSe-Se 2恒成立,在增斜狗腿严重度和降斜段狗腿严重度预设不变的情况下,随着造斜点深度逐渐增大,第一段稳斜段井斜角随之越来越大,直到达到90度,当造斜点深度达到最大时,五段式井眼轨道模型结构如图11所示。
从图11中可以得到:
Dkopmax=Dt-Rz-Rn(1-sinαt)
当2ReSe-Se 2>0时,即St<Rn+2Rz+Rncosαt时 则Dkop的最大值Dkonpmax为:
从而确定五段式井眼轨道模型中造斜点深度的限制条件。同样地,五段式井眼轨道模型对应的轨道设计结果中造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度。
需要说明的是,尽管在上述实施例及附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
与上述的方法对应,本说明书的一些实施例还提供了一种二维井眼轨道设计装置,参考图12所示,在一些实施例中,所述装置可以包括:
接收模块1201,用于获取目标储层的地质剖面数据、井眼轨道设计预设参数和井眼轨道设计条件;所述井眼轨道设计预设参数包括最小造斜点深度和造斜率;
数据确定模块1202,用于根据所述目标储层的地质剖面数据确定目标靶点数据或目标靶段数据;
第一设计模块1203,用于将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至三段式井眼轨道模型中,得到第一轨道设计结果;
第一判断模块1204,用于判断所述第一轨道设计结果是否满足所述井眼轨道设计条件,若否,执行井斜角判断模块的指令,若是,则将第一轨道设计结果为最终的二维井眼轨道设计结果;
井斜角判断模块1205,用于判断所述第一轨道设计结果中的井斜角是否大于第一阈值,若是,执行第二设计模块所述的指令,若否,执行第三设计模块所述的指令;
第二设计模块1206,用于将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至双增式井眼轨道模型中,得到第二轨道设计结果;
第三设计模块1207,用于将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至五段式井眼轨道模型中,得到第三轨道设计结果;
第二判断模块1208,用于判断所述第二轨道设计结果或所述第三轨道设计结果是否满足所述井眼轨道设计条件,若否,执行重复模块的指令,若是,则将所述第二轨道设计结果或所述第三轨道设计结果为最终的二维井眼轨道设计结果;
重复模块1209,用于调整所述造斜率,重复执行从接收模块到判断模块所述的步骤。
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,在实施本说明书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。
需要说明的是,本说明书的实施例中,所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权同意且经过各方充分授权的信息和数据。
本说明书的实施例还提供一种计算机设备。如图13所示,在本说明书一些实施例中,所述计算机设备1302可以包括一个或多个处理器1304,诸如一个或多个中央处理单元(CPU)或图形处理器(GPU),每个处理单元可以实现一个或多个硬件线程。计算机设备1302还可以包括任何存储器1306,其用于存储诸如代码、设置、数据等之类的任何种类的信息,一具体实施例中,存储器1306上并可在处理器1304上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器1304运行时,可以执行上述任一实施例所述的方法的指令。非限制性的,比如,存储器1306可以包括以下任一项或多种组合:任何类型的RAM,任何类型的ROM,闪存设备,硬盘,光盘等。更一般地,任何存储器都可以使用任何技术来存储信息。进一步地,任何存储器可以提供信息的易失性或非易失性保留。进一步地,任何存储器可以表示计算机设备1302的固定或可移除部件。在一种情况下,当处理器1304执行被存储在任何存储器或存储器的组合中的相关联的指令时,计算机设备1302可以执行相关联指令的任一操作。计算机设备1302还包括用于与任何存储器交互的一个或多个驱动机构1308,诸如硬盘驱动机构、光盘驱动机构等。
计算机设备1302还可以包括输入/输出接口1310(I/O),其用于接收各种输入(经由输入设备1312)和用于提供各种输出(经由输出设备1314)。一个具体输出机构可以包括呈现设备1316和相关联的图形用户接口1318(GUI)。在其他实施例中,还可以不包括输入/输出接口1310(I/O)、输入设备1312以及输出设备1314,仅作为网络中的一台计算机设备。计算机设备1302还可以包括一个或多个网络接口1320,其用于经由一个或多个通信链路1322与其他设备交换数据。一个或多个通信总线1324将上文所描述的部件耦合在一起。
通信链路1322可以以任何方式实现,例如,通过局域网、广域网(例如,因特网)、点对点连接等、或其任何组合。通信链路1322可以包括由任何协议或协议组合支配的硬连线链路、无线链路、路由器、网关功能、名称服务器等的任何组合。
本申请是参照本说明书一些实施例的方法、设备(系统)、计算机可读存储介质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器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器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器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器上,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。
在一个典型的配置中,计算机设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
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机设备访问的信息。按照本说明书中的界定,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。
本领域技术人员应明白,本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本说明书实施例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,本说明书实施例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。
本说明书实施例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说明书实施例,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器来执行任务。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。
还应理解,在本说明书实施例中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
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。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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 (10)
1.一种二维井眼轨道设计方法,其特征在于,所述方法包括:
S1:获取目标储层的地质剖面数据、井眼轨道设计预设参数和井眼轨道设计条件;所述井眼轨道设计预设参数包括最小造斜点深度和造斜率;
S2:根据所述目标储层的地质剖面数据确定目标靶点数据或目标靶段数据;
S3:将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至三段式井眼轨道模型中,得到第一轨道设计结果;
S4:判断所述第一轨道设计结果是否满足所述井眼轨道设计条件,若否,执行S5,若是,则将第一轨道设计结果为最终的二维井眼轨道设计结果;
S5:判断所述第一轨道设计结果中的井斜角是否大于第一阈值,若是,执行S6,若否,执行S7;
S6:将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至双增式井眼轨道模型中,得到第二轨道设计结果;
S7:将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至五段式井眼轨道模型中,得到第三轨道设计结果;
S8:判断所述第二轨道设计结果或所述第三轨道设计结果是否满足所述井眼轨道设计条件,若否,执行S9,若是,则将所述第二轨道设计结果或所述第三轨道设计结果为最终的二维井眼轨道设计结果;
S9:调整所述造斜率,重复执行所述S1-S8的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述目标储层的地质剖面数据确定目标靶点数据,包括:
所述目标靶点数据包括目标靶点的水平位移和目标靶点的垂直深度;
根据所述目标储层的地质剖面数据确定目标储层顶底深度的平均值和目标储层顶底深研究点对应的位移;
将所述目标储层顶底深度的平均值作为目标靶点的垂直深度;
将所述目标储层顶底深研究点对应的位移作为目标靶点的水平位移;
根据所述目标靶点的垂直深度及水平位移确定所述目标靶点数据;或
根据以下公式计算距离目标储层所有顶底平均深度点的最小距离之和,根据距离目标储层所有顶底平均深度点的最小距离之和确定所述目标靶点数据:
其中,f(Dt,St)表示最小距离之和,n表示油气富集点数量,Di表示第i个点的垂直深度,Si表示第i个点的水平位移,Dt表示目标靶点的垂直深度,St表示目标靶点的水平位移。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述造斜率大于0°/30m并且不大于20°/30m。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,判断轨道设计结果是否满足所述井眼轨道设计条件,包括,
判断所述轨道设计结果中的井斜角是否在0°-90°之间,其中,所述轨道设计结果为第一轨道设计结果或所述第二轨道设计结果或所述第三轨道设计结果;
判断所述轨道设计结果是否与所述目标储层的地质剖面数据中的障碍物范围存在交集;
判断所述轨道设计结果对应的造斜点深度是否在所述目标储层的地质剖面数据中的造斜点深度的可用区间内。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述三段式井眼轨道模型包括以靶点为目标的三段式井眼轨道子模型、以靶段为目标的三段式井眼轨道子模型和以靶段为目标的多靶三段式井眼轨道。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述以靶点为目标的三段式井眼轨道子模型的限制条件包括:
Dkop≥Dkopmin input
当St≥2Rz时,Dkop≤Dt-Rz
当St<2Rz时,
其中,Dkop为造斜点深度,Dkopmin input为最小造斜点深度,St为目标靶点水平位移,Rz为增斜段曲率半径,t为目标靶点位置,Dt为目标靶点垂直深度;并且造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度;
所述以靶段为目标的三段式井眼轨道子模型的限制条件包括:
其中,Dkop为造斜点深度,Dkopmin input为最小造斜点深度,St为目标靶点水平位移,Rz为增斜段曲率半径,t为目标靶点位置,Dt为目标靶点垂直深度,αb为井斜角,0°≤αb≤90°;并且造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述以靶段为目标的多靶三段式井眼轨道子模型的限制条件为: 以及St≤nDt;
其中,Dkop为造斜点深度,Dkopmin input为最小造斜点深度,St为目标靶点水平位移,Rz为增斜段曲率半径,t为目标靶点位置,n为限制倍数,Dt为目标靶点垂直深度,αt为井斜角,0°≤αt≤90°;
造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述双增式井眼轨道模型的限制条件包括:
Dkop≥Dkopmin input
St≥max[2Rz-Rzz(1+cosαt),Rzz(1-cosαt)]时,
St<max[2Rz-Rzz(1+cosαt),Rzz(1-cosαt)]时,
Se=St-Rz-Rzzcosαt,Re=Rz-Rzz
其中,Dkop为造斜点深度,Rkopmin input为最小造斜点深度,St为目标靶点水平位移,Dt为目标靶点垂直深度,Rz为增斜段曲率半径,Rzz为第二段增斜段曲率半径,αt为目标靶段井斜角,αb为第一段稳斜段井斜角,0°≤αb≤90°,t为目标靶点位置,Kz为第一段增斜狗腿严重度,Kzz为第二段增斜狗腿严重度,Se、Re均为计算中间量;
造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述五段式井眼轨道模型的限制条件包括:
Dkop≥Dkopmin input
St≥Rn+2Rz+Rncosαt时,Dkop≤Dt-Rz-Rn(1-sinαt)
St<Rn+2Rz+Rncosαt时,
其中,Dkop为造斜点深度,Dkopmin input为最小造斜点深度,St为目标靶点水平位移,Dt为目标靶点垂直深度,Rz为第一段增斜段曲率半径,Rn为第二段减斜段曲率半径,αt为目标靶段井斜角,αb为第一段稳斜段井斜角,0°≤αb≤90°,t为目标靶点位置,Kz为第一段增斜狗腿严重度,Kzz为第二段增斜狗腿严重度,Se、Re均为计算中间量;
造斜段结束位置的横坐标不大于目标靶点水平位移,纵坐标不大于目标靶点垂直深度。
10.一种二维井眼轨道设计装置,其特征在于,所述装置包括:
接收模块,用于获取目标储层的地质剖面数据、井眼轨道设计预设参数和井眼轨道设计条件;所述井眼轨道设计预设参数包括最小造斜点深度和造斜率;
数据确定模块,用于根据所述目标储层的地质剖面数据确定目标靶点数据或目标靶段数据;
第一设计模块,用于将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至三段式井眼轨道模型中,得到第一轨道设计结果;
第一判断模块,用于判断所述第一轨道设计结果是否满足所述井眼轨道设计条件,若否,执行井斜角判断模块的指令,若是,则将第一轨道设计结果为最终的二维井眼轨道设计结果;
井斜角判断模块,用于判断所述第一轨道设计结果中的井斜角是否大于第一阈值,若是,执行第二设计模块所述的指令,若否,执行第三设计模块所述的指令;
第二设计模块,用于将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至双增式井眼轨道模型中,得到第二轨道设计结果;
第三设计模块,用于将所述目标靶点数据或目标靶段数据、所述井眼轨道设计预设参数输入至五段式井眼轨道模型中,得到第三轨道设计结果;
第二判断模块,用于判断所述第二轨道设计结果或所述第三轨道设计结果是否满足所述井眼轨道设计条件,若否,执行重复模块的指令,若是,则将所述第二轨道设计结果或所述第三轨道设计结果为最终的二维井眼轨道设计结果;
重复模块,用于调整所述造斜率,重复执行从接收模块、数据确定模块、第一设计模块、第一判断模块、井斜角判断模块、第二设计模块、第三设计模块到第二判断模块的步骤。
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