[发明专利]一种加密井绕障轨迹的优化方法

说明书

本发明涉及石油天然气技术领域，公开了一种加密井绕障的优化方法，步骤1：建立裂缝风险区几何模型；步骤2：建立方向线上一点到主裂缝轴线的垂线距离公式和防碰半径公式；步骤3：计算起点方向线、靶点方向线上到裂缝风险区的最近点；步骤4：优选轨迹设计类型；步骤5：设置待钻井设计轨迹的约束条件；步骤6：计算主裂缝的渗流椭球体积和相交体积；步骤7：考虑主裂缝干扰效应，计算待钻区块的日产能；步骤8：计算待钻区块的开发费用和收入；以净现值作为目标函数，求解最优绕障轨迹长度，完成对加密井绕障轨迹的优化；本发明能使得优化后的轨迹安全绕开裂缝风险区并具备最优的经济效益。

技术领域

本发明涉及石油天然气技术领域，具体涉及一种加密井绕障轨迹的优化方法。

背景技术

页岩气丛式水平井组的产能进入递减期后，为实现长期稳产和产能接替，需要在原有布井的基础上部署加密井。由于已钻井体积压裂的影响，地层情况变得更加复杂，导致钻井技术难度加大，裂缝干扰效应加剧。为实现安全高效的加密井部署，需要结合待钻区块的地层特征进一步对井眼轨迹进行设计和优化。目前国内外学者主要通过地震数据对地层的裂缝进行识别，当钻遇裂缝时根据裂缝的尺度等信息对存在风险的井眼轨迹进行设计，使其绕开裂缝风险区。在满足经济、技术等指标的前提下进行井眼轨迹优化，能有效的降低钻井风险，缩短设计轨迹长度，进而提高开采效益。因此，建立一种加密井绕障轨迹优化设计方法具有重要意义。

目前，从经济价值角度对加密井绕障轨迹优化的方法相对较少，更多的是从技术角度分析加密井的最优轨迹设计。如中国专利公开号为CN111980696A，公开了一种井眼轨迹优化方法，以裂缝与井眼轨迹间最小距离为依据，进一步对井眼轨迹进行优化，根据地层特征调整轨迹设计参数，提高钻井效率，缩短轨迹长度，减少钻井成本与周期。但在已钻井体积压裂区，主裂缝的干扰效应显著，通过该方法得到的井眼轨迹会使待钻区块的产能达不到预期。并且该方法更倾向于对现有的轨迹设计方案进行最优的选择，依靠试算会导致轨迹设计的有效性降低。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题提供一种加密井绕障轨迹的优化方法。

本发明采用的技术方案是：

一种加密井绕障轨迹的优化方法，包括以下步骤：

步骤1：获取待钻区块的微地震资料，建立裂缝风险区几何模型；

步骤2：获取待钻井起点方向线和靶点方向线的信息，分别建立起点方向线和靶点方向线上一点到主裂缝轴线的垂线距离公式和防碰半径公式；

步骤3：计算起点方向线、靶点方向线上到裂缝风险区的最近点；

步骤4：根据步骤3得到的最近点的垂线距离与防碰半径，选择轨迹设计类型；

步骤5：获取待钻区块的钻井作业限制条件，设置待钻井设计轨迹的约束条件；

步骤6：获取待钻区块的页岩气开发参数，得到主裂缝的日产能，计算主裂缝的渗流椭球体积和相交体积；

步骤7：根据步骤6得到的计算结果，考虑主裂缝干扰效应，计算待钻区块的日产能；

步骤8：考虑加密井的经济效益，计算待钻区块的开发费用和收入；以净现值作为目标函数，求解最优轨迹长度，完成对加密井绕障轨迹的优化。

进一步的，所述步骤1中裂缝风险区几何模型构建方法如下：

根据微地震资料，得到已钻井体积压裂的裂缝特征；裂缝特征包括主裂缝分布信息和裂缝尺度信息；

主裂缝的轴线端点 M₀的矢径为p₀，倾角为 α₀，方位角为 φ₀，单位方向向量为t₀；