[发明专利]一种井间相对位置关系的法面扫描解析方法

说明书

本发明公开了一种井间相对位置关系的法面扫描解析方法，其包括以下步骤：获取参考井和比较井的轨迹数据，统一参考井和比较井的指北方向及坐标系，根据实际需要确定参考井和比较井的计算范围，按扫描间距在参考井上插入参考点并计算其轨迹参数，通过建立参考点的法面方程和比较井的轨迹方程并联立求解来确定比较点，计算参考点与比较点之间的相对位置参数，最后按参考井分点的井深顺序输出计算结果图表。本发明将比较井划分为若干个比较井段，对于任一参考点依次求解其法面与每个比较井段的交点，并选取法面距离最小者作为比较点，解决了现有技术可能会遗漏邻井防碰危险点等问题，并具有计算结果精确、计算量小等优点。

技术领域

本发明涉及石油钻井工程领域，具体涉及用法面扫描方法来分析井眼轨迹间的相对位置关系，可用于实钻轨迹偏差分析、邻井防碰等方面。

背景技术

在钻井施工过程中，不仅要随时掌握井底的坐标位置及井眼方向，还要与设计轨道进行对比。分析实钻轨迹与设计轨道的相符程度及其变化趋势，以便及时采取调整措施，确保中靶并保持良好的井身质量。这对于要求控制精度较高的定向井、水平井尤为重要。因此，在测斜计算的基础上，还需要研究实钻轨迹与设计轨道之间的偏差分析方法。

要对比分析实钻轨迹与设计轨道之间的偏离情况，主要有两种方法：①投影图法，将实钻轨迹和设计轨道分别绘制在垂直投影图和水平投影图上，通过视平移和水平偏距等参数来分析它们之间的偏离程度；②法面距离扫描，在三维空间内分析实钻轨迹与设计轨道间的偏离程度，用法面距离等参数来表征实钻轨迹与设计轨道之间的相对位置关系。

此外，为了满足石油储量和产量的需求，老油田在不断地加密井距来挖潜剩余油。而非常规油气资源开发正在发展分支井、鱼骨井以及井工厂技术，海上钻井的单平台布井数量越来越多而形成高密集丛式井。随着钻井密度的不断增大，邻井间的距离越来越小，因此邻井防碰问题就越来越突出。邻井防碰分析主要采用最近距离扫描，在一定的条件下也可采用法面距离扫描。

总之，法面扫描主要用于分析实钻轨迹与设计轨道的偏离情况，也可用于评价邻井防碰问题。这两种情况在技术方法上并没有实质性的差别，都是采用法面扫描来分析井眼轨迹之间的相互位置关系。

但是，现有技术存在的主要问题是：①基于法面方程来判别法平面与比较井是否存在交点的方法不具有普遍适用性，会出现遗漏邻井防碰危险点的情况；②现有的数值法实质上是二分法，需要对比较井进行大量的轨迹插值和比较计算，计算量大、收敛性差；③现有的解析法数学模型复杂，有些参数的物理意义不明确，工程技术人员的理解和应用难度大；④法面扫描结果的表述方法单一，不便于应用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种井间相对位置关系的法面扫描解析方法，包括以下步骤：

S101、获取参考井和比较井的轨迹数据，其中所述参考井为设计轨道或新设计井，所述比较井为实钻轨迹或已钻邻井，其中当用于分析实钻轨迹与设计轨道的偏离情况时，所述参考井为设计轨道，所述比较井为实钻轨迹；当用于邻井防碰分析时，所述参考井为新设计井，所述比较井为已钻邻井；

S102、统一所述参考井和所述比较井的指北方向及坐标系，并归算它们的轨迹数据；

S103、根据实际需要确定所述参考井和所述比较井的计算范围；

S104、按扫描间距计算所述参考井在所述计算范围内的参考点P的参数；

S105、求取过任一参考点的法面与比较井的交点Q；

S106、根据所述参考点P和所述交点Q的轨迹数据来计算法面扫描结果的表征参数；

S107、按参考点的井深顺序输出计算结果图表，为实钻轨迹偏差分析、邻井防碰提供依据。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤S105中，按照以下步骤来获得所述交点Q：