CN116411917A - 水平井组布井方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水平井组布井方法及装置，涉及油气地质钻井技术领域；其中该方法包括：根据各钻井区域的尺寸，在烃源岩内部油气资源所在区域构建多个水平井组基础单元；水平井组基础单元中两个靶前距区域沿水平井组的井眼轨迹分布在工艺实施区域的两侧，沿水平井组的井眼轨迹每一靶前距区域远离工艺实施区域的一侧分布一个井场部署区域；每一个水平井组基础单元中的工艺实施区域与其他水平井组基础单元中的靶前距区域和/或井场部署区域相互重叠，相邻水平井组基础单元的工艺实施区域的水平井组的井眼轨迹相互垂直。本发明可以减少油气资源的浪费、避免相邻水平井组基础单元的工艺实施区域下的井眼轨迹交碰的风险。
Description
技术领域
本发明涉及油气地质钻井技术领域，尤其涉及水平井组布井方法及装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
目前，油气资源勘探开发已逐渐走向对烃源岩内部的源内油气资源开发。源内油气资源一般呈广覆成片分布，且源内油气资源具有未成熟性、超低孔渗性、难动用性等特征，所以在开发过程中需要采用特殊的工艺技术进行勘探开发，例如通过原位电加热方法使中低成熟度源内油气资源中的未转化有机质和已生成的烃类转化为轻质油和天然气以进行开发。该技术需要在大面积的烃源岩地层中部署密集型水平井组，并在水平井段中安装大量间距较小的等距加热热源，通过对地层的均匀加热加速有机质和烃类物质向天然气和轻质油的转化。因此，在源内油气资源开发前，在考虑钻井工艺技术的前提下，需要有合理的布井方法才能保证源内油气资源能得到充分的开发，减少因钻井工艺、以及源内油气资源分布特征导致的油气资源浪费。
因为源外油气资源的分布方式、以及源外油气资源的特征都与源内油气资源不同，因此目前针对源外油气资源的布井方法并不适用于源内油气资源，利用源外油气资源的布井方法对源内油气资源进行布井会导致源内油气资源的开发不充分，造成源内油气资源浪费。
发明内容
本发明实施例提供一种水平井组布井方法，用以通过合理的布井方法实现对源内油气资源所在区域下的油气资源进行充分开发，减少油气资源的浪费，该方法包括：
根据钻井工具能实现的最大造斜率、钻机作业所需要的井场面积确定各钻井区域的尺寸；其中，所述钻井区域包括：水平井组的井眼轨迹的造斜段所在的靶前距区域、水平井组的井眼轨迹的直井段所在的井场部署区域、以及水平井组的井眼轨迹的水平段所在的工艺实施区域；
根据各钻井区域的尺寸，在烃源岩内部油气资源所在区域构建多个水平井组基础单元；其中，每一个水平井组基础单元包括两个靶前距区域、两个井场部署区域、一个工艺实施区域；其中，水平井组基础单元中两个靶前距区域沿水平井组的井眼轨迹分布在工艺实施区域的两侧，沿水平井组的井眼轨迹每一靶前距区域远离工艺实施区域的一侧分布一个井场部署区域；每一个水平井组基础单元中的工艺实施区域与其他水平井组基础单元中的靶前距区域和/或井场部署区域相互重叠，相邻水平井组基础单元的工艺实施区域的水平井组的井眼轨迹相互垂直
本发明实施例还提供一种水平井组布井装置，用以通过合理的布井方法实现对源内油气资源所在区域下的油气资源进行充分开发，减少油气资源的浪费，该装置包括：
尺寸计算模块，用于根据钻井工具能实现的最大造斜率、钻机作业所需要的井场面积确定各钻井区域的尺寸；其中，所述钻井区域包括：水平井组的井眼轨迹的造斜段所在的靶前距区域、水平井组的井眼轨迹的直井段所在的井场部署区域、以及水平井组的井眼轨迹的水平段所在的工艺实施区域；
区域划分模块，用于根据各钻井区域的尺寸，在烃源岩内部油气资源所在区域构建多个水平井组基础单元；其中，每一个水平井组基础单元包括两个靶前距区域、两个井场部署区域、一个工艺实施区域；其中，水平井组基础单元中两个靶前距区域沿水平井组的井眼轨迹分布在工艺实施区域的两侧，沿水平井组的井眼轨迹每一靶前距区域远离工艺实施区域的一侧分布一个井场部署区域；每一个水平井组基础单元中的工艺实施区域与其他水平井组基础单元中的靶前距区域和/或井场部署区域相互重叠，相邻水平井组基础单元的工艺实施区域的水平井组的井眼轨迹相互垂直。
本发明实施例还提供一种计算机设备，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，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述水平井组布井方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述水平井组布井方法。
本发明实施例还提供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，所述计算机程序被处理器执行时实现上述水平井组布井方法。
本发明实施例中，根据钻井工具能实现的最大造斜率、钻机作业所需要的井场面积确定各钻井区域的尺寸；其中，所述钻井区域包括：水平井组的井眼轨迹的造斜段所在的靶前距区域、水平井组的井眼轨迹的直井段所在的井场部署区域、以及水平井组的井眼轨迹的水平段所在的工艺实施区域；根据各钻井区域的尺寸，在烃源岩内部油气资源所在区域构建多个水平井组基础单元；其中，每一个水平井组基础单元包括两个靶前距区域、两个井场部署区域、一个工艺实施区域；其中，水平井组基础单元中两个靶前距区域沿水平井组的井眼轨迹分布在工艺实施区域的两侧，沿水平井组的井眼轨迹每一靶前距区域远离工艺实施区域的一侧分布一个井场部署区域；每一个水平井组基础单元中的工艺实施区域与其他水平井组基础单元中的靶前距区域和/或井场部署区域相互重叠，相邻水平井组基础单元的工艺实施区域的水平井组的井眼轨迹相互垂直。这样，根据将烃源岩内部油气资源所在区域划分为多个水平井组基础单元，一个水平井组基础单元中的工艺实施区域可以和其他水平井组基础单元中的靶前距区域和井场部署区域所构成的区域重叠，可以保证水平井组基础单元中的靶前距区域和井场部署区域所构成的区域下的油气资源也能得到开发，保实现对源内油气资源所在区域下的油气资源进行充分开发，减少油气资源的浪费；另外相邻水平井组基础单元的工艺实施区域的水平井组的井眼轨迹相互垂直，可以避免相邻水平井组基础单元的工艺实施区域下的井眼轨迹交碰的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明实施例中提供的一种水平井组布井方法的流程图；
图2为本发明实施例中提供的一种各钻井区域组成的水平井组基础单元的示例图；
图3为本发明实施例中提供的一种水平井组基础单元井口布置示意图；
图4为本发明实施例中提供的一种井场部署区域的井口分布示意图；
图5为本发明实施例中提供的一种根据钻井工具能实现的最大造斜率、钻机作业所需要的井场面积确定各钻井区域的尺寸的方法流程图；
图6为本发明实施例中提供的一种水平井组基础单元尺寸示意图；
图7为本发明实施例中提供的一种水平井组基础单元交叉方式相接示意图；
图8为本发明实施例中提供的一种水平井组基础单元交叉方式相接结果示意图；
图9为本发明实施例中提供的一种水平井组布井装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
本文中术语“和/或”，仅仅是描述一种关联关系，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，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
在本说明书的描述中，所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请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一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。
经研究发现，源内油气资源一般呈广覆成片分布，且源内油气资源具有未成熟性、超低孔渗性、难动用性等特征，所以在开发过程中需要采用特殊的工艺技术进行勘探开发，例如通过原位电加热方法使中低成熟度源内油气资源中的未转化有机质和已生成的烃类转化为轻质油和天然气以进行开发。该技术需要在大面积的烃源岩地层中部署密集型水平井组，并在水平井段中安装大量间距较小的等距加热热源，通过对地层的均匀加热加速有机质和烃类物质向天然气和轻质油的转化。因此，在源内油气资源开发前，在考虑钻井工艺技术的前提下，需要有合理的布井方法才能保证源内油气资源能得到充分的开发，减少因钻井工艺、以及源内油气资源分布特征导致的油气资源浪费。因为源外油气资源的分布方式、以及源外油气资源的特征都与源内油气资源不同，因此目前针对源外油气资源的布井方法并不适用于源内油气资源，利用源外油气资源的布井方法对源内油气资源进行布井会导致源内油气资源的开发不充分，造成源内油气资源浪费。
针对上述研究，本发明实施例提供一种水平井组布井方法，如图1所示，包括：
S101：根据钻井工具能实现的最大造斜率、钻机作业所需要的井场面积确定各钻井区域的尺寸；其中，所述钻井区域包括：水平井组的井眼轨迹的造斜段所在的靶前距区域、水平井组的井眼轨迹的直井段所在的井场部署区域、以及水平井组的井眼轨迹的水平段所在的工艺实施区域；
S102：根据各钻井区域的尺寸，在烃源岩内部油气资源所在区域构建多个水平井组基础单元；其中，每一个水平井组基础单元包括两个靶前距区域、两个井场部署区域、一个工艺实施区域；其中，水平井组基础单元中两个靶前距区域沿水平井组的井眼轨迹分布在工艺实施区域的两侧，沿水平井组的井眼轨迹每一靶前距区域远离工艺实施区域的一侧分布一个井场部署区域；每一个水平井组基础单元中的工艺实施区域与其他水平井组基础单元中的靶前距区域和/或井场部署区域相互重叠，相邻水平井组基础单元的工艺实施区域的水平井组的井眼轨迹相互垂直。
本发明实施例中，根据钻井工具能实现的最大造斜率、钻机作业所需要的井场面积确定各钻井区域的尺寸；其中，所述钻井区域包括：水平井组的井眼轨迹的造斜段所在的靶前距区域、水平井组的井眼轨迹的直井段所在的井场部署区域、以及水平井组的井眼轨迹的水平段所在的工艺实施区域；根据各钻井区域的尺寸，在烃源岩内部油气资源所在区域构建多个水平井组基础单元；其中，每一个水平井组基础单元包括两个靶前距区域、两个井场部署区域、一个工艺实施区域；其中，水平井组基础单元中两个靶前距区域沿水平井组的井眼轨迹分布在工艺实施区域的两侧，沿水平井组的井眼轨迹每一靶前距区域远离工艺实施区域的一侧分布一个井场部署区域；每一个水平井组基础单元中的工艺实施区域与其他水平井组基础单元中的靶前距区域和/或井场部署区域相互重叠，相邻水平井组基础单元的工艺实施区域的水平井组的井眼轨迹相互垂直。这样，根据将烃源岩内部油气资源所在区域划分为多个水平井组基础单元，一个水平井组基础单元中的工艺实施区域可以和其他水平井组基础单元中的靶前距区域和井场部署区域所构成的区域重叠，可以保证水平井组基础单元中的靶前距区域和井场部署区域所构成的区域下的油气资源也能得到开发，保实现对源内油气资源所在区域下的油气资源进行充分开发，减少油气资源的浪费；另外相邻水平井组基础单元的工艺实施区域的水平井组的井眼轨迹相互垂直，可以避免相邻水平井组基础单元的工艺实施区域下的井眼轨迹交碰的风险。
以下对上述S101～S102加以详细说明。
针对上述S101，钻井区域例如包括：水平井组的井眼轨迹的造斜段所在的靶前距区域、水平井组的井眼轨迹的直井段所在的井场部署区域、以及水平井组的井眼轨迹的水平段所在的工艺实施区域。
本发明一实施例中，所述井场部署区域用于部署水平井组的井口；所述工艺实施区域下包含具有油气资源的地层；在工艺实施区域下包含具有油气资源的地层部署水平井组；其中，水平井组中包括下述至少一种：特殊工艺井、生产井、辅助井。
此处，如图2所示为本发明实施例提供的一种各钻井区域组成的水平井组基础单元的示例图，其中，10代表工艺实施区域，20代表靶前距区域，30代表井场部署区域，在工艺实施区域10的地下某个特定地层11为含有油气资源的地层，需要在该特定地层11中钻探密集性水平井40(也即水平井组)。密集性水平井例如包括：实施特殊的工艺井、生产井和辅助井。
其中，特殊工艺井是指为了实现特殊油气开采而实时的特殊工艺井，包括但不限于如电加热、流体加热、辐射加热、燃烧加热等需要采用密集型井眼的特殊工艺；生产井为采收地层中含有油气等混合物液体的井；辅助井是指为了确保正常建井、生产、管理而钻探的井，如用以确保目标储层钻探成功的控制井、用以测量储层生产参数的测量井、用以观察储层生产动态的观察井等。
另外，如图2所示，密集性水平井40(也即水平井组)的水平井段分布在工艺实施区域10地下的特定地层11中，其长度可根据工程工艺的需要近似等于或略小于工艺实施区域的长度；密集性水平井40的造斜段或轨迹调整井段(水平位移主要偏移井段)位于所述的靶前距区20中，直井段位于所述的井场部署区域30中。
此外，在水平井组布井时，至少需要有井眼轨迹的造斜段、水平段、以及水平井组的直井段所在的区域，因此一个水平井组的基础单元例如可以由工艺实施区域、靶前距区域、井场部署区域构成，并且因采用特殊工艺开采，密集性水平井40的水平井段通常比较密集，表现在水平井组的水平井段层数不止1层，不同井的水平井段之间的距离较小(例如在50m以下，不同井的水平井段之间的距离甚至只有几米)，导致井数量较多，井口需分布在所述的工艺实施区域10的两侧，也即部署在两个井场部署区域20中(如图3所示，为本发明实施例提供的一种水平井组基础单元井口布置示意图)，因此如图2所示，一个水平井组基础单元1例如可以包括两个靶前距区域20、两个井场部署区域30、一个工艺实施区域10；其中，水平井组基础单元中两个靶前距区域20沿水平井组的井眼轨迹分布在工艺实施区域10的两侧，沿水平井组的井眼轨迹每一靶前距区域20远离工艺实施区域10的一侧分布一个井场部署区域30。
此处，密集性水平井40的井口分布于在所述的工艺实施区域10的两侧的井数可以为均分，也可以不均分的方式，即采用一边多一边少的方式分开。
具体的，在每一侧的井场部署区域30中部署的井口，可以采用单排或多排井口的部署方式，不同井口之间、不同井口排之间的间距可根据完成钻井作业要求、生产井、特殊工艺井的特殊要求决定。井口可以全部布满井场部署区域30(如图4中(1)所示)，也可以至分布在其中的部分区域(如图4中(2)、(3)所示)，可平行靶前距区域20部署(如图4中(4)所示)，可以不平行部署(如图4所示(5)所示)。
如图5所示，为本发明实施例提供的一种根据钻井工具能实现的最大造斜率、钻机作业所需要的井场面积确定各钻井区域的尺寸的方法流程图，包括：
S501：根据钻井工具能实现的最大造斜率确定靶前距区域的长度。
具体的，例如可以通过采用下述公式计算靶前距区域的长度：
a20＝1719.75/Fmax；
其中，a20为靶前距区的长度；Fmax为钻井工具能实现的最大造斜率(也即井场中造斜率最大的井的平均造斜率)，单位为度/30米(°/30m)，最大造斜率例如可以为2～10°/30m。
此处，可以将造斜段近似为一段圆弧，利用靶前距计算造斜段的
利用造斜率计算造斜段的/>
所以/>
因此b20＝1719.75/Fmax。
S502：根据钻机作业所需要的井场面积确定井场部署区域的长度。
具体的，井场部署区域不仅要部署水平井组的井口，还要为钻机作业提供场地，因此需要根据钻机作业所需的井场面积确定井场部署区域的长度，井场部署区域的长度例如可以为100～150m之间，此处只是一个示例值，具体可结合实际钻机作业所需的井场面积确定井场部署区域的长度。
S503：根据靶前距区域的长度、井场部署区域的长度确定工艺实施区域的第一边长、以及靶前距区域的宽度、井场部署区域的宽度。
具体的，例如可以通过采用下述公式计算工艺实施区域的第一边长：
a10＝2×(a20+a30)；
其中，a10为第一边长、a20为靶前距区的长度、a30为井场部署区域的长度。
此处，工艺实施区域为正方形，靶前距区域的宽度、井场部署区域的宽度等于第一边长，靶前距区域的长度方向、井场部署区域的长度方向平行于水平井组的井眼轨迹，如图6所示为本发明实施例提供的一种水平井组基础单元尺寸示意图，其中，b10代表工艺实施区域的宽度(等于第一边长)、b20代表靶前距区域的宽度(等于第一边长)、b30代表井场部署区域的宽度(等于第一边长)。
在一种优选的实施方式中，Fmax的取值一般在3～10°/30m，通常在5°/30m左右，也就是a20的值在350m左右，井场预留长度a30可根据实际作业需求确定，如采用几排井位、几台钻机同时作业，不同井排、钻机之间的理论空间是多少。通常井场预留长度a30在100～150m之间，从而计算第一边长的值为900～1000m。
针对上述S102，在根据各钻井区域的尺寸，在烃源岩内部油气资源所在区域构建多个水平井组基础单元时，每一个水平井组基础单元中的工艺实施区域与其他水平井组基础单元中的靶前距区域和/或井场部署区域相互重叠，相邻水平井组基础单元的工艺实施区域的水平井组的井眼轨迹相互垂直。
具体的，例如可以采用下述方法根据各钻井区域的尺寸，在烃源岩内部油气资源所在区域构建多个水平井组基础单元：根据各钻井区域的尺寸将烃源岩内部油气资源所在区域划分为多个正方形区域；其中，正方形区域的第二边长等于工艺实施区域的第一边长；将每一正方形区域划分为一个水平井组基础单元的工艺实施区域；其中，相邻的正方形区域中的工艺实施区域对应的水平井组的井眼轨迹相互垂直；根据水平井组基础单元的结构、以及每一工艺实施区域所在的正方形区域，部署每一工艺实施区域对应的两个靶前距区域、两个井场部署区域；其中，一个工艺实施区域对应的靶前距区域、井场部署区域能够重叠部署在另一个工艺实施区域对应的正方形区域内。
示例性的，如图7所示，为本发明实施例提供的一种水平井组基础单元交叉方式相接示意图，其中，图7(1)水平井组基础单元1中12和13分别表示水平井的钻井方向，其油气资源开发的区域为中部工艺实施区域的地下某个特定地层，两边靶前距区域、井场部署区域中的地下油气资源并无法开发，这种部署方式会造成地下资源浪费，例如当两个相同的水平井组基础单元1和水平井组基础单元111串联的方式连接在一起时，出现了图7(2)中的虚线框区域112(也即水平井组基础单元1和水平井组基础单元111的靶前距区域、井场部署区域)的地下油气资源无法采用特殊工艺开发方式开采油气资源，因此为了解决这一问题，本发明实施例中，在将两个相同的水平井组基础单元1和水平井组基础单元111串联的方式连接在一起时，可以交叉的方式部署另外一个水平井组基础单元113(如图7中(3)所示)，专门把水平井组基础单元1和111的井场部署区域和靶前距区域作为水平井组基础单元113的工艺实施区域进行布井，且水平井组基础单元113的水平井的钻井方向与水平井组基础单元1和12均不相同，避免的井眼轨迹交碰风险，从而实现了对水平井组基础单元1和111的井场部署区域和靶前距区域的地下的油气资源的成功开发。以此类推，在水平井组基础单元113和另一水平井组基础单元串联时，在水平井组基础单元113、以及串联的水平井组基础单元的靶前距区域、井场部署区域上方部署另一水平井组基础单元的工艺实施区域(如图7中(4)所示)。以此类推，如图8所示，在烃源岩内部油气资源所在区域构建多个水平井组基础单元，每一个水平井组基础单元中的工艺实施区域与其他水平井组基础单元中的靶前距区域和/或井场部署区域相互重叠，相邻水平井组基础单元的工艺实施区域的水平井组的井眼轨迹相互垂直。
此外，本发明另一实施例中，针对烃源岩内部油气资源所在区域边缘无法划分为正方形区域的剩余区域，根据剩余区域的尺寸调整水平井组基础单元中各钻井区域的尺寸，根据调整后的水平井组基础单元的尺寸、剩余区域的尺寸、正方形区域的水平井组基础单元的分布情况，将剩余区域划分为至少一个调整尺寸后的水平井组基础单元。
具体的，在烃源岩内部油气资源所在区域的边部，可以根据实际情况采用非对称井场部署区域和靶前距区域分布的水平井组基础单元，以节约地表土地使用。
这样，可以满足在大面积的烃源岩地层中部署密集型水平井组的需求，实现烃源岩地层油气资源的特殊工艺开发需要，提高油气资源开发效率。相比现有依靠传统部井方法，即避免了井眼轨迹交叉的风险，也避免了井场部署区域和靶前距区域下油气无法开发导致资源浪费的情况。
本发明实施例中还提供了一种水平井组布井装置，如下面的实施例所述。由于该装置解决问题的原理与水平井组布井方法相似，因此该装置的实施可以参见水平井组布井方法的实施，重复之处不再赘述。
如图9所示，为本发明实施例提供的一种水平井组布井装置的示意图，包括：尺寸计算模块901、以及区域划分模块902；其中，
尺寸计算模块901，用于根据钻井工具能实现的最大造斜率、钻机作业所需要的井场面积确定各钻井区域的尺寸；其中，所述钻井区域包括：水平井组的井眼轨迹的造斜段所在的靶前距区域、水平井组的井眼轨迹的直井段所在的井场部署区域、以及水平井组的井眼轨迹的水平段所在的工艺实施区域；
区域划分模块902，用于根据各钻井区域的尺寸，在烃源岩内部油气资源所在区域构建多个水平井组基础单元；其中，每一个水平井组基础单元包括两个靶前距区域、两个井场部署区域、一个工艺实施区域；其中，水平井组基础单元中两个靶前距区域沿水平井组的井眼轨迹分布在工艺实施区域的两侧，沿水平井组的井眼轨迹每一靶前距区域远离工艺实施区域的一侧分布一个井场部署区域；每一个水平井组基础单元中的工艺实施区域与其他水平井组基础单元中的靶前距区域和/或井场部署区域相互重叠，相邻水平井组基础单元的工艺实施区域的水平井组的井眼轨迹相互垂直。
在一种可能的实施方式中，尺寸计算模块，具体用于根据钻井工具能实现的最大造斜率确定靶前距区域的长度；根据钻机作业所需要的井场面积确定井场部署区域的长度；根据靶前距区域的长度、井场部署区域的长度确定工艺实施区域的第一边长、以及靶前距区域的宽度、井场部署区域的宽度；其中，工艺实施区域为正方形，靶前距区域的宽度、井场部署区域的宽度等于第一边长，靶前距区域的长度方向、井场部署区域的长度方向平行于水平井组的井眼轨迹。
在一种可能的实施方式中，尺寸计算模块，具体用于通过采用下述公式计算靶前距区域的长度：
a20＝1719.75/Fmax；
其中，a20为靶前距区的长度；Fmax为钻井工具能实现的最大造斜率。
在一种可能的实施方式中，尺寸计算模块，具体用于通过采用下述公式计算工艺实施区域的第一边长：
a10＝2×(a20+a30)；
其中，a10为第一边长、a20为靶前距区的长度、a30为井场部署区域的长度。
在一种可能的实施方式中，区域划分模块，具体用于根据各钻井区域的尺寸将烃源岩内部油气资源所在区域划分为多个正方形区域；其中，正方形区域的第二边长等于工艺实施区域的第一边长；将每一正方形区域划分为一个水平井组基础单元的工艺实施区域；其中，相邻的正方形区域中的工艺实施区域对应的水平井组的井眼轨迹相互垂直；根据水平井组基础单元的结构、以及每一工艺实施区域所在的正方形区域，部署每一工艺实施区域对应的两个靶前距区域、两个井场部署区域；其中，一个工艺实施区域对应的靶前距区域、井场部署区域能够重叠部署在另一个工艺实施区域对应的正方形区域内。
在一种可能的实施方式中，区域划分模块，还用于针对烃源岩内部油气资源所在区域边缘无法划分为正方形区域的剩余区域，根据剩余区域的尺寸调整水平井组基础单元中各钻井区域的尺寸，根据调整后的水平井组基础单元的尺寸、剩余区域的尺寸、正方形区域的水平井组基础单元的分布情况，将剩余区域划分为至少一个调整尺寸后的水平井组基础单元。
在一种可能的实施方式中，所述井场部署区域用于部署水平井组的井口；所述工艺实施区域下包含具有油气资源的地层；所述装置还包括：部署模块，用于在工艺实施区域下包含具有油气资源的地层部署水平井组；其中，水平井组中包括下述至少一种：特殊工艺井、生产井、辅助井。
本发明实施例还提供一种计算机设备，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，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述水平井组布井方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述水平井组布井方法。
本发明实施例还提供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，所述计算机程序被处理器执行时实现上述水平井组布井方法。
本发明实施例中，根据钻井工具能实现的最大造斜率、钻机作业所需要的井场面积确定各钻井区域的尺寸；其中，所述钻井区域包括：水平井组的井眼轨迹的造斜段所在的靶前距区域、水平井组的井眼轨迹的直井段所在的井场部署区域、以及水平井组的井眼轨迹的水平段所在的工艺实施区域；根据各钻井区域的尺寸，在烃源岩内部油气资源所在区域构建多个水平井组基础单元；其中，每一个水平井组基础单元包括两个靶前距区域、两个井场部署区域、一个工艺实施区域；其中，水平井组基础单元中两个靶前距区域沿水平井组的井眼轨迹分布在工艺实施区域的两侧，沿水平井组的井眼轨迹每一靶前距区域远离工艺实施区域的一侧分布一个井场部署区域；每一个水平井组基础单元中的工艺实施区域与其他水平井组基础单元中的靶前距区域和/或井场部署区域相互重叠，相邻水平井组基础单元的工艺实施区域的水平井组的井眼轨迹相互垂直。这样，根据将烃源岩内部油气资源所在区域划分为多个水平井组基础单元，一个水平井组基础单元中的工艺实施区域可以和其他水平井组基础单元中的靶前距区域和井场部署区域所构成的区域重叠，可以保证水平井组基础单元中的靶前距区域和井场部署区域所构成的区域下的油气资源也能得到开发，保实现对源内油气资源所在区域下的油气资源进行充分开发，减少油气资源的浪费；另外相邻水平井组基础单元的工艺实施区域的水平井组的井眼轨迹相互垂直，可以避免相邻水平井组基础单元的工艺实施区域下的井眼轨迹交碰的风险。
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。
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。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种水平井组布井方法，其特征在于，包括：
根据钻井工具能实现的最大造斜率、钻机作业所需要的井场面积确定各钻井区域的尺寸；其中，所述钻井区域包括：水平井组的井眼轨迹的造斜段所在的靶前距区域、水平井组的井眼轨迹的直井段所在的井场部署区域、以及水平井组的井眼轨迹的水平段所在的工艺实施区域；
根据各钻井区域的尺寸，在烃源岩内部油气资源所在区域构建多个水平井组基础单元；其中，每一个水平井组基础单元包括两个靶前距区域、两个井场部署区域、一个工艺实施区域；其中，水平井组基础单元中两个靶前距区域沿水平井组的井眼轨迹分布在工艺实施区域的两侧，沿水平井组的井眼轨迹每一靶前距区域远离工艺实施区域的一侧分布一个井场部署区域；每一个水平井组基础单元中的工艺实施区域与其他水平井组基础单元中的靶前距区域和/或井场部署区域相互重叠，相邻水平井组基础单元的工艺实施区域的水平井组的井眼轨迹相互垂直。
2.如权利要求1所述的水平井组布井方法，其特征在于，根据钻井工具能实现的最大造斜率、钻机作业所需要的井场面积确定各钻井区域的尺寸，包括：
根据钻井工具能实现的最大造斜率确定靶前距区域的长度；
根据钻机作业所需要的井场面积确定井场部署区域的长度；
根据靶前距区域的长度、井场部署区域的长度确定工艺实施区域的第一边长、以及靶前距区域的宽度、井场部署区域的宽度；
其中，工艺实施区域为正方形，靶前距区域的宽度、井场部署区域的宽度等于第一边长，靶前距区域的长度方向、井场部署区域的长度方向平行于水平井组的井眼轨迹。
3.如权利要求2所述的水平井组布井方法，其特征在于，根据钻井工具能实现的最大造斜率确定靶前距区域的长度，包括：
通过采用下述公式计算靶前距区域的长度：
a20＝1719.75/Fmax；
其中，a20为靶前距区的长度；Fmax为钻井工具能实现的最大造斜率。
4.如权利要求2所述的水平井组布井方法，其特征在于，根据靶前距区域的长度、井场部署区域的长度确定工艺实施区域的第一边长，包括：
通过采用下述公式计算工艺实施区域的第一边长：
a10＝2×(a20+a30)；
其中，a10为第一边长、a20为靶前距区的长度、a30为井场部署区域的长度。
5.如权利要求1所述的水平井组布井方法，其特征在于，根据各钻井区域的尺寸，在烃源岩内部油气资源所在区域构建多个水平井组基础单元，包括：
根据各钻井区域的尺寸将烃源岩内部油气资源所在区域划分为多个正方形区域；其中，正方形区域的第二边长等于工艺实施区域的第一边长；
将每一正方形区域划分为一个水平井组基础单元的工艺实施区域；其中，相邻的正方形区域中的工艺实施区域对应的水平井组的井眼轨迹相互垂直；
根据水平井组基础单元的结构、以及每一工艺实施区域所在的正方形区域，部署每一工艺实施区域对应的两个靶前距区域、两个井场部署区域；其中，一个工艺实施区域对应的靶前距区域、井场部署区域能够重叠部署在另一个工艺实施区域对应的正方形区域内。
6.如权利要求5所述的水平井组布井方法，其特征在于，还包括：
针对烃源岩内部油气资源所在区域边缘无法划分为正方形区域的剩余区域，根据剩余区域的尺寸调整水平井组基础单元中各钻井区域的尺寸，根据调整后的水平井组基础单元的尺寸、剩余区域的尺寸、正方形区域的水平井组基础单元的分布情况，将剩余区域划分为至少一个调整尺寸后的水平井组基础单元。
7.如权利要求1所述的水平井组布井方法，其特征在于，所述井场部署区域用于部署水平井组的井口；所述工艺实施区域下包含具有油气资源的地层；
所述方法还包括：
在工艺实施区域下包含具有油气资源的地层部署水平井组；其中，水平井组中包括下述至少一种：特殊工艺井、生产井、辅助井。
8.一种水平井组布井装置，其特征在于，包括：
尺寸计算模块，用于根据钻井工具能实现的最大造斜率、钻机作业所需要的井场面积确定各钻井区域的尺寸；其中，所述钻井区域包括：水平井组的井眼轨迹的造斜段所在的靶前距区域、水平井组的井眼轨迹的直井段所在的井场部署区域、以及水平井组的井眼轨迹的水平段所在的工艺实施区域；
区域划分模块，用于根据各钻井区域的尺寸，在烃源岩内部油气资源所在区域构建多个水平井组基础单元；其中，每一个水平井组基础单元包括两个靶前距区域、两个井场部署区域、一个工艺实施区域；其中，水平井组基础单元中两个靶前距区域沿水平井组的井眼轨迹分布在工艺实施区域的两侧，沿水平井组的井眼轨迹每一靶前距区域远离工艺实施区域的一侧分布一个井场部署区域；每一个水平井组基础单元中的工艺实施区域与其他水平井组基础单元中的靶前距区域和/或井场部署区域相互重叠，相邻水平井组基础单元的工艺实施区域的水平井组的井眼轨迹相互垂直。
9.如权利要求8所述的水平井组布井装置，其特征在于，尺寸计算模块，具体用于根据钻井工具能实现的最大造斜率确定靶前距区域的长度；
根据钻机作业所需要的井场面积确定井场部署区域的长度；
根据靶前距区域的长度、井场部署区域的长度确定工艺实施区域的第一边长、以及靶前距区域的宽度、井场部署区域的宽度；
其中，工艺实施区域为正方形，靶前距区域的宽度、井场部署区域的宽度等于第一边长，靶前距区域的长度方向、井场部署区域的长度方向平行于水平井组的井眼轨迹。
10.如权利要求9所述的水平井组布井装置，其特征在于，尺寸计算模块，具体用于通过采用下述公式计算靶前距区域的长度：
a20＝1719.75/Fmax；
其中，a20为靶前距区的长度；Fmax为钻井工具能实现的最大造斜率。
11.如权利要求9所述的水平井组布井装置，其特征在于，尺寸计算模块，具体用于通过采用下述公式计算工艺实施区域的第一边长：
a10＝2×(a20+a30)；
其中，a10为第一边长、a20为靶前距区的长度、a30为井场部署区域的长度。
12.一种计算机设备，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计算机程序时实现权利要求1至7任一所述方法。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一所述方法。
14.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一所述方法。
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|---|---|---|---|
| CN202111683743.XA CN116411917A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 水平井组布井方法及装置 |
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