專利名稱：用于地下井的相對(duì)和絕對(duì)誤差模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及諸如供在石油和天然氣勘探中使用的鉆取和勘測(cè)地下井眼。特別地，本發(fā)明涉及用于生成對(duì)于井軌跡的相對(duì)和絕對(duì)誤差模型的方法和將來自多個(gè)井的不確定度(uncertainty)組合以獲得改善的誤差模型的方法。
背景技術(shù)：
在常規(guī)鉆井應(yīng)用中，使用誤差模型來計(jì)算作為測(cè)量深度的函數(shù)的井軌跡的不確定度。此類誤差模型定義作為測(cè)量深度的函數(shù)的井的位置的不確定度。在此類模型中，與進(jìn)行和解釋勘探測(cè)量相關(guān)聯(lián)的不確定度(例如傾斜角、方位角和測(cè)量深度)隨著測(cè)量深度的增加而累積，導(dǎo)致關(guān)于井的不確定度圓錐?，F(xiàn)有技術(shù)誤差模型的示例包括由Wolff和DeWardt (1981 年 12 月，石油工藝雜志(Journal of Petroleum ^Technology))和 Williamson(2000 年8月，SPE 67616)公開的那些。Williamson模型在本領(lǐng)域中一般稱為ISCWSA模型。這些現(xiàn)有技術(shù)模型可以被稱為“絕對(duì)”誤差模型，因?yàn)樗鼈兩婕熬壽E的絕對(duì)或地理位置。現(xiàn)有技術(shù)誤差模型將任何特定勘測(cè)行程(rim)內(nèi)的系統(tǒng)誤差(不確定度)考慮在內(nèi)。這些系統(tǒng)誤差本質(zhì)上在某個(gè)范圍內(nèi)是隨機(jī)且不可定義的。在井成雙操作中，雙井(或鉆取的井)定位為非常接近于目標(biāo)井(先前存在的井)。 每個(gè)井的絕對(duì)不確定度與井間隔的要求相比通常是大的。因此，與以上所述相反，一般關(guān)于 (相對(duì)于)目標(biāo)井來參考雙井的位置(在任何測(cè)量深度處，可以將雙井說成是與目標(biāo)井相距某個(gè)距離和方向)。在井成雙應(yīng)用中一般使用磁測(cè)距。例如，Kuckes (美國(guó)專利5，589，775) 公開了用于井成雙的主動(dòng)測(cè)距技術(shù)。McElhirmey (美國(guó)專利6，985，814)公開了用于井成雙的被動(dòng)測(cè)距技術(shù)。在蒸汽輔助重力驅(qū)油(SAGD)應(yīng)用中一般利用井成雙。在典型的SAGD應(yīng)用中，鉆取具有長(zhǎng)度上約Ikm或更大的水平截面的雙井，其被通常在約4至約20米范圍內(nèi)的距離垂直地分開。在生產(chǎn)期間，蒸汽被注入到上井(注入井(injector))中以將焦油砂加熱。然后從下井(生產(chǎn)井(producer))開采包含在焦油砂和冷凝蒸汽中的加熱重油。此類重油開采技術(shù)的成功常常取決于產(chǎn)生精確定位的雙井，其在整個(gè)水平注入/生產(chǎn)區(qū)內(nèi)保持預(yù)定的相對(duì)間距。需要在地質(zhì)(在絕對(duì)意義上)和相對(duì)于彼此(在相對(duì)意義上)二者上準(zhǔn)確地對(duì)井進(jìn)行定位以實(shí)現(xiàn)最佳生產(chǎn)。不適當(dāng)?shù)亩ㄎ?在絕對(duì)意義上和相對(duì)意義這二者上)可能嚴(yán)重地限制來自下井(生產(chǎn)井)的生產(chǎn)，或者甚至導(dǎo)致沒有生產(chǎn)。盡管需要雙井的此類準(zhǔn)確定位，但不存在用于井成雙操作的已知相對(duì)誤差模型。 這使得難以評(píng)估井的成功放置的可能性。因此，在本領(lǐng)域中存在對(duì)一種誤差模型的需要，其定義雙井相對(duì)于目標(biāo)井的位置的不確定度。另一復(fù)雜性是雙井的方位角通常由于目標(biāo)井的磁干擾而不可直接測(cè)量，而是使用目標(biāo)井來確定。出于調(diào)整和規(guī)劃目的，在本領(lǐng)域中存在對(duì)定義雙井的絕對(duì)位置的不確定度的誤差模型的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性方面意圖解決對(duì)用于包括井成雙操作的向下鉆進(jìn)鉆井操作的改善的誤差模型的上述需要。本發(fā)明的一個(gè)方面包括一種用于確定相對(duì)誤差模型以計(jì)算雙井相對(duì)于目標(biāo)井的位置的不確定度的方法(可以例如相對(duì)于任何測(cè)量深度處的雙井與目標(biāo)井之間的距離和方向來定義該不確定度)?？梢栽阢@井期間有利地實(shí)時(shí)地計(jì)算此相對(duì)不確定度，并且因此可以用于在鉆取雙井中做出隨后的引導(dǎo)判定。在另一方面，本發(fā)明包括一種用于確定用于雙井的絕對(duì)不確定度的方法。該方法涉及將上述相對(duì)不確定度與用于目標(biāo)井的常規(guī)絕對(duì)不確定度組合以獲得用于雙井的絕對(duì)不確定度。本發(fā)明的示例性實(shí)施例相比于現(xiàn)有技術(shù)方法提供多個(gè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。例如，本發(fā)明有利地提供了用于獲得用于雙井的相對(duì)不確定度和絕對(duì)不確定度二者的方法。此外，可以在鉆井期間有利地實(shí)時(shí)地計(jì)算相對(duì)不確定度，并且因此可以使得鉆井操作者能夠使雙井與目標(biāo)井之間的相對(duì)位置(或可能位置的范圍)可視化。使用相對(duì)誤差模型來獲得相對(duì)不確定度可能是有利的，因?yàn)殡p井之間的相對(duì)位置的誤差的成本(cost)可能是不對(duì)稱的。例如，雖然用于生產(chǎn)的最佳間隔可以是約五米，但四米間隔的效果對(duì)于適當(dāng)?shù)拈_采而言可能是明顯不利的(或者甚至是災(zāi)難性的)，同時(shí)六米間隔的成本可能是相對(duì)較小的。一米不確定度可能導(dǎo)致規(guī)劃間隔被增加。因此，相對(duì)誤差模型的使用可以提供雙井相對(duì)于目標(biāo)井的改善的規(guī)劃和放置。本發(fā)明還有利地提供一種用于將雙井的相對(duì)不確定度與目標(biāo)井的絕對(duì)不確定度組合以獲得雙井的絕對(duì)不確定度的方法。在一方面，本發(fā)明包括一種用于確定第一井上的第一位置與第二井上的相應(yīng)第二位置之間的相對(duì)不確定度的方法。經(jīng)由處理器來獲取并處理井內(nèi)測(cè)距數(shù)據(jù)以獲得第一和第二位置之間的間隔。處理器還處理獲得的間隔和獲取的測(cè)距數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)以獲得第一和第二位置之間的相對(duì)不確定度。在另一方面，本發(fā)明包括一種用于確定井上的至少一個(gè)位置的絕對(duì)不確定度的方法。獲取第一井上的第一位置的絕對(duì)不確定度。計(jì)算第二井上的第二位置相對(duì)于第一井上的第一位置的相對(duì)不確定度。第二位置在第一位置的感測(cè)范圍內(nèi)。將第一井上的第一位置的絕對(duì)不確定度與第二井上的第二位置的相對(duì)不確定度組合以獲得第二井上的第二位置的絕對(duì)不確定度。在又一方面，本發(fā)明包括一種用于確定井軌跡中的絕對(duì)不確定度的方法。使用絕對(duì)誤差模型來獲取第一井上的至少第一位置和第二井上的至少第二位置的絕對(duì)不確定度。 第一和第二位置在彼此的感測(cè)范圍內(nèi)。使用相對(duì)誤差模型來計(jì)算第一位置與第二位置之間的相對(duì)不確定度。根據(jù)獲取的第一位置的絕對(duì)不確定度和計(jì)算的相對(duì)不確定度來計(jì)算用于絕對(duì)誤差模型的修改參數(shù)。使用在(C)中計(jì)算的修改參數(shù)計(jì)算在第二井上的所選其它位置處的絕對(duì)不確定度。在另一方面，本發(fā)明包括一種用于確定井軌跡上的至少一個(gè)位置的絕對(duì)不確定度的方法。第一和第二井被鉆至彼此的感測(cè)范圍內(nèi)。測(cè)量第一井上的至少第一位置與第二井上的至少第二位置之間的間隔。計(jì)算間隔中的相對(duì)不確定度。使用絕對(duì)誤差模型來計(jì)算至少第一和第二位置的絕對(duì)不確定度。將計(jì)算的第一位置的絕對(duì)不確定度與計(jì)算的相對(duì)不確定度組合以獲得第二位置的替換絕對(duì)不確定度。前述內(nèi)容已相當(dāng)廣泛地概述了本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，以便可以更好地理解隨后的本發(fā)明的詳細(xì)說明。下面將描述形成本發(fā)明的權(quán)利要求的主題的本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到其可以容易地使用公開的概念和特定實(shí)施例作為用于修改或設(shè)計(jì)其它結(jié)構(gòu)以便執(zhí)行本發(fā)明的相同目的的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是此類等效構(gòu)造不脫離如隨附權(quán)利要求所闡述的本發(fā)明的精神和范圍。


為了更完全地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在對(duì)結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述進(jìn)行參考， 在附圖中
圖1描繪現(xiàn)有技術(shù)SAGD井成雙操作。圖2A、2B和2C描繪示例性SAGD井成雙生產(chǎn)目標(biāo)。圖3A和;3B描繪依照本發(fā)明的相對(duì)不確定度的二維橢圓。圖4A和4B描繪在圖3A和上所示的相對(duì)不確定度的橢圓的平面和截面維度。圖5A和5B描繪SAGD成雙操作的基本上水平截面的截面圖和平面圖。圖6描繪用于在圖5A上描繪的SAGD操作的作為測(cè)量深度的函數(shù)的相對(duì)不確定度的圖。圖7A和8B描繪依照本發(fā)明的經(jīng)驗(yàn)相對(duì)誤差模型的一個(gè)示例性實(shí)施例。圖8描繪用于在圖5A上描繪的SAGD操作的作為測(cè)量深度的函數(shù)的TVD不確定度的圖。圖9描繪依照本發(fā)明的相對(duì)不確定度的三維橢圓體。圖10描繪井眼傾斜角、井眼方位角以及狗腿嚴(yán)重度與用于側(cè)鉆操作的測(cè)量深度的關(guān)系的圖。圖IlAUlB和IlC描繪其中可以利用本發(fā)明的方面來獲得減小的絕對(duì)不確定度的示例性鉆井操作。所描繪的示例包括兩個(gè)井軌跡主要垂直的導(dǎo)井和具有在導(dǎo)井的感測(cè)范圍內(nèi)的主要水平截面的J形井。圖12描繪用于在圖IlA — IlC上描繪的示例的TVD不確定度與測(cè)量深度的關(guān)系的圖。圖13A、13B和13C描繪其中可以利用本發(fā)明的方面來獲得減小的絕對(duì)不確定度的另一示例性鉆井操作。所描繪的示例包括兩個(gè)井軌跡第一 J形井和第二 J形井，該第二 J 形井具有在第一井的水平截面之上鉆取的水平截面。圖14描繪用于在圖13A — 13C上描繪的示例的第二 J形井的作為測(cè)量深度的函數(shù)的TVD誤差的圖。圖15描繪依照本發(fā)明的一個(gè)示例性方法實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1示意性地描繪諸如SAGD成雙操作的井成雙操作的一個(gè)示例性實(shí)施例。典型的SAGD成雙操作要求在第一井30的水平部分之上(雖然不一定直接在其之上)將第二井20鉆基本上固定的距離。第二井一般稱為雙井或注入井。第二井在本文中還可以稱為鉆取的井。第一井一般稱為目標(biāo)井或生產(chǎn)井。在所示的示例性實(shí)施例中，首先例如使用常規(guī)定向鉆井和MWD技術(shù)來鉆取生產(chǎn)井30。然后可以例如使用多個(gè)預(yù)先磁化的管狀物將目標(biāo)井30 套住?？梢岳么艤y(cè)距測(cè)量來測(cè)量雙井20與目標(biāo)井30之間的距離并引導(dǎo)雙井20的后續(xù)鉆井。共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利7，617，049和7，656，161公開了可以在井成雙和SAGD操作中利用的磁測(cè)距技術(shù)。這些專利被整體地通過引用結(jié)合到本文中。共同轉(zhuǎn)讓的共同待決美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)12/150，997 (美國(guó)公開2008/0275648)也被完全通過引用結(jié)合到本文中。應(yīng)理解的是雖然在本文中相對(duì)于示例性SAGD操作描述了本發(fā)明的某些操作，但本發(fā)明很明顯在這些方面不受限制。特別地，本發(fā)明不限于SAGD或者甚至一般地井成雙操作，而是可以用來構(gòu)造用于其中可以相對(duì)于彼此來測(cè)量?jī)蓚€(gè)或更多井的相對(duì)位置的基本上任何操作的相對(duì)和絕對(duì)誤差模型。此外，本發(fā)明不限于被動(dòng)或主動(dòng)磁測(cè)距測(cè)量的使用。可以利用基本上任何適當(dāng)?shù)臏y(cè)距方法。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“絕對(duì)誤差模型”指的是其中相對(duì)于固定的單個(gè)(搭配)點(diǎn)(例如，地球表面上的井的起始位置)來參考整個(gè)井的誤差模型。誤差模型在通常使用測(cè)量結(jié)果來計(jì)算井的絕對(duì)地理位置的意義上是“絕對(duì)的”。被搭配到單個(gè)點(diǎn)，絕對(duì)誤差模型中的誤差是累積的，并且隨測(cè)量深度而增加。如此處所使用的那樣，術(shù)語(yǔ)不一定意圖暗指以絕對(duì)的確定度已知實(shí)際誤差，或者井位置被100%確定為在某個(gè)計(jì)算體積內(nèi)。Wolff和DeWardt和 ISCWSA模型是常規(guī)“絕對(duì)”誤差模型的示例。絕對(duì)誤差模型到特定井軌跡的應(yīng)用導(dǎo)致該井軌跡的“絕對(duì)不確定度”。術(shù)語(yǔ)“相對(duì)誤差模型”指的是其中相對(duì)于另一井上的相應(yīng)不同參考點(diǎn)(例如，井成雙操作中的雙井與目標(biāo)井之間的相應(yīng)最小距離點(diǎn))來參考一個(gè)井上的所選點(diǎn)的誤差模型。 相對(duì)誤差不是累積的，并且因此通常不連讀地隨測(cè)量深度而增加。相對(duì)誤差模型到特定井軌跡的應(yīng)用導(dǎo)致該井軌跡中的至少一個(gè)位置的相對(duì)于另一井軌跡上的至少一個(gè)相應(yīng)位置的“相對(duì)不確定度”(應(yīng)認(rèn)識(shí)到當(dāng)確定相對(duì)不確定度時(shí)，可以忽視雙井和目標(biāo)井的絕對(duì)不確定度)。圖2A描繪通過假定SAGD井成雙生產(chǎn)目標(biāo)的軸向橫截面(注入井20相對(duì)于生產(chǎn)井 30的放置)。如所示，生產(chǎn)目標(biāo)可以包括一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)，例如，包括(i)可容忍生產(chǎn)目標(biāo) 40，在該可容忍生產(chǎn)目標(biāo)40下，可以實(shí)現(xiàn)小于理想生產(chǎn)，以及(ii)最佳生產(chǎn)目標(biāo)45，在該最佳生產(chǎn)目標(biāo)45下，可以實(shí)現(xiàn)最佳生產(chǎn)。這些目標(biāo)對(duì)于不同的操作可以是不同的，并且僅僅是出于解釋本發(fā)明的目的描繪的。同樣地，本發(fā)明在這些方面不受限制。這些目標(biāo)在如圖 2B上描繪的某些預(yù)定距離處跟隨生產(chǎn)井30。由于目標(biāo)井30的鉆井軌跡的變化，可能要求雙井20 (圖1)的傾斜角和方位角的變化跟隨目標(biāo)井的軌跡。圖2A還描繪依照本發(fā)明的重疊相對(duì)誤差模型(相對(duì)不確定度)。在所示的示例性實(shí)施例中，雙井與目標(biāo)井之間的相對(duì)位置的不確定度(在本文中稱為相對(duì)不確定度)被示為一系列的二維橢圓25，其組合地定義雙井通過的可能點(diǎn)的軌跡。這些相對(duì)誤差橢圓(或如圖 9中的三維橢圓體)在本文中有時(shí)稱為“不確定度橢圓”。然而，應(yīng)理解的是相對(duì)誤差在形狀上不一定是橢圓的。術(shù)語(yǔ)橢圓和橢圓體在本文中僅僅是為了方便使用如在在行業(yè)中使用的類似術(shù)語(yǔ)而使用(例如，如在Wolff和DeWardt中)。此類類似語(yǔ)言的使用并不意圖是限制性的，而是使得本領(lǐng)域的專業(yè)人員能夠更容易地認(rèn)識(shí)到本文公開的發(fā)明模型。此外，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，將雙井20的相對(duì)誤差模型與目標(biāo)井30的絕對(duì)誤差模型組合。還可以將結(jié)果得到的組合誤差模型說成是以與現(xiàn)有技術(shù)誤差模型類似的方式包括不確定度橢圓或橢圓體。繼續(xù)參考圖2A，不確定度25的橢圓的尺寸和位置的變化顯示出作為測(cè)量深度的函數(shù)的雙井20與目標(biāo)井30之間的相對(duì)位置變化。請(qǐng)注意，在本示例中，這些變化是較小的， 并且雙井在很大程度上仍在最佳生產(chǎn)目標(biāo)內(nèi)。這在圖2上進(jìn)一步描繪，圖2示出作為測(cè)量深度的函數(shù)的雙井20相對(duì)于目標(biāo)井30的相對(duì)位置。圖2C示出具有重疊相對(duì)不確定度25 的生產(chǎn)目標(biāo)的平面圖。圖3A和;3B更詳細(xì)地描繪相對(duì)不確定度25的二維橢圓(再次在從目標(biāo)井30往下看的圓形橫截面中)。在圖3A上所描繪的示例性實(shí)施例中，雙井直接位于目標(biāo)井30之上。 從距離不確定度觀和工具面至目標(biāo)(tool face to target, TFTT)不確定度27導(dǎo)出不確定度25的橢圓。在圖:3B中，雙井位于目標(biāo)井30左上方。在此特定布置中，不確定度25的橢圓以角度取向，使得TFTT不確定度27是切向的，并且距離不確定度觀徑向于目標(biāo)井30。 下面更詳細(xì)地討論距離和TFTT不確定度的計(jì)算。應(yīng)理解的是圖3A和;3B未按比例描繪，并且出于說明目的將不確定度25的橢圓在尺寸上放大。還應(yīng)理解的是在圖3A和;3B上描繪的橢圓描繪相對(duì)不確定度。還可以相對(duì)于如在圖4A和4B上描繪的平面維度χ和截面維度y來表示不確定度 25的橢圓。然后可以在平面圖和截面圖中利用平面和截面維度來描繪相對(duì)不確定度。在所描繪的示例性實(shí)施例中，可以以數(shù)學(xué)方式來表示平面維度χ和截面維度y，例如，如下
χ = + |(α- )· |cosTFTI\等式 ι
7 = i +等式 2。其中，在圖4A和4B上描繪了 a和b，并且其分別表示TFTT不確定度和距離不確定度，并且1..I指示量的絕對(duì)值。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將很容易能夠在圖3A和:3B上描繪的
井眼參考系與地球參考系(由平面圖和截面圖舉例說明)之間來回移動(dòng)。圖5A和5B描繪SAGD成雙操作的基本上水平截面的截面圖和平面圖。垂直和水平軸以米為單位。在每個(gè)視圖中示出了生產(chǎn)井30和注入井20的位置。還示出了關(guān)于注入井20的相對(duì)位置不確定度(從相對(duì)誤差模型導(dǎo)出)。在截面圖中(圖5A)，由截面維度y (等式2)來定義任何特定測(cè)量深度處的總相對(duì)垂直深度(TVD) 22中的相對(duì)不確定度。在描繪的示例中，由雙井的TVD加上y來給出上不確定度，同時(shí)由雙井的TVD減去y來給出下不確定度。請(qǐng)注意，在本示例中，相對(duì)TVD不確定度比雙井和目標(biāo)井之間的垂直距離更小至少一個(gè)數(shù)量級(jí)。如下面更詳細(xì)地描述的，相對(duì)TVD不確定度也明顯小于目標(biāo)井的絕對(duì)TVD不確定度。圖5B描繪在圖5A上描繪的截面圖的一部分的平面圖(為了清楚起見，僅示出一部分)。由平面維度χ (等式1)來定義任何特定測(cè)量深度處的水平不確定度。在描繪的示例中，通過加上或減去χ來給出水平不確定度M，雖然本發(fā)明在這方面不受限制。在所示的示例性實(shí)施例中，雙井20根據(jù)規(guī)格在目標(biāo)井30的右側(cè)約0. 5米。圖6描繪用于在圖5A上描繪的SAGD操作的作為以米為單位的測(cè)量深度的函數(shù)的相對(duì)不確定度的圖。相對(duì)不確定度被表示為距離不確定度21和TFTT不確定度23。請(qǐng)注意，相對(duì)不確定度21和23 二者的幅值隨增加的測(cè)量深度而增加和減小。如上文所述和下文更詳細(xì)地描述的，相對(duì)不確定度不是累積的，而是趨向于是雙井和目標(biāo)井之間的即時(shí)間隔距離的函數(shù)。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是依照本發(fā)明的誤差模型可以利用從基本上任何源輸入(或基于基本上任何源計(jì)算)的誤差(不確定度)。這些誤差可以包括理論和經(jīng)驗(yàn)觀察中的任一者或二者。 誤差可以基于例如已知傳感器誤差或傳感器分辨率的已知極限。本發(fā)明在這些方面不受限制。在上文參考圖5A、5B以及6所述的示例性實(shí)施例中，從經(jīng)由表面測(cè)量開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ瞳@得距離和TFTT不確定度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)距離不確定度和TFTT不確定度二者與雙井和目標(biāo)井之間的相對(duì)距離有關(guān)。在圖7A和7B上描繪了此示例性經(jīng)驗(yàn)相對(duì)誤差模型。遵照一個(gè)示例性程序，圖7A描繪作為雙井20與目標(biāo)井30之間的相對(duì)距離的函數(shù)的相對(duì)距離不確定度(在圖3A和;3B上描繪的距離不確定度觀)的圖。如所描繪的，在約7 米的相對(duì)距離(在雙井與目標(biāo)井之間)處獲得最小相對(duì)不確定度。隨著雙井與目標(biāo)井之間的相對(duì)距離減小，目標(biāo)井周圍的磁場(chǎng)分布趨向于由于磁化套管接箍的存在而變得較不均勻。 在描繪的示例性實(shí)施例中，這趨向于導(dǎo)致隨著減小的距離增加相對(duì)不確定度。隨著相對(duì)距離增加超過約8米，相對(duì)距離不確定度還趨向于由于磁場(chǎng)強(qiáng)度的減小而增加。應(yīng)認(rèn)識(shí)到在所示的示例性實(shí)施例中，系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為在約7米的相對(duì)距離處具有最小相對(duì)誤差。本發(fā)明當(dāng)然在這些方面不受限制。圖7B描繪作為雙井與目標(biāo)井之間的相對(duì)距離的函數(shù)的由于TFTT不確定度(在圖 3A和;3B上描繪的TFTT不確定度27)而引起的相對(duì)位置不確定度的相應(yīng)圖。在描繪的示例性實(shí)施例中，TFTT不確定度隨著增加雙井與目標(biāo)井之間的相對(duì)距離而增加。在本示例中， TFTT中的角度不確定度在被觀察的距離范圍內(nèi)是相對(duì)恒定的，導(dǎo)致隨著距離近似線性地增加的切向位置誤差。本發(fā)明還可以用來確定雙井的絕對(duì)誤差模型。這可以通過將用于目標(biāo)井的常規(guī)絕對(duì)不確定度(例如，經(jīng)由Wolff和DeWardt模型獲得)與用于雙井的上述相對(duì)不確定度組合來實(shí)現(xiàn)。圖8描繪用于上述SA⑶操作的一部分的作為測(cè)量深度的函數(shù)的垂直不確定度(TVD 不確定度)的圖。該圖描繪常規(guī)絕對(duì)不確定度62、相對(duì)不確定度64 (其在上文相對(duì)于圖3、 4和5進(jìn)行了描述)以及組合不確定度66。常規(guī)絕對(duì)不確定度是針對(duì)目標(biāo)井計(jì)算(例如，經(jīng)由常規(guī)Wolff和DeWardt或ISCWSA方法)的已接收不確定度。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的，絕對(duì)不確定度如所描繪地隨著增加測(cè)量深度而增加。封閉一系列橢圓(或用于三維模型的橢圓體)的包絡(luò)表現(xiàn)為不斷增加的半徑的圓錐，并且因此一般稱為不確定度圓錐。在所示的示例性實(shí)施例中，通過將目標(biāo)井的絕對(duì)不確定度與雙井相對(duì)于目標(biāo)井的相對(duì)不確定度組合來獲得組合不確定度。結(jié)果得到的組合不確定度提供用于雙井的絕對(duì)不確定度。如圖 8上所描繪的，雙井與目標(biāo)井之間的相對(duì)不確定度與目標(biāo)井的絕對(duì)不確定度相比是小的(實(shí)際上微不足道的)。當(dāng)然，這是為什么當(dāng)鉆取具有緊密度容限的雙井時(shí)使用相對(duì)定位(例如， 經(jīng)由磁測(cè)距)。應(yīng)認(rèn)識(shí)到圖8上描繪的組合不確定度定義雙井的絕對(duì)位置不確定度(圖8描繪TVD 不確定度)。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的，常規(guī)絕對(duì)誤差模型定義目標(biāo)井的絕對(duì)不確定度?？梢杂欣乩帽景l(fā)明的組合誤差模型的使用來比較第一和第二對(duì)井的相對(duì)位置。例如，在SAGD操作中，期望的是將多個(gè)井對(duì)(即，多對(duì)注入井和生產(chǎn)井)充分緊密地間隔開，從而使生產(chǎn)最大化，但不會(huì)如此緊密以至于減小所述生產(chǎn)的效率?，F(xiàn)在參考圖9，還可以在每個(gè)(或在所選)測(cè)量點(diǎn)(勘測(cè)站)處在三個(gè)維度上計(jì)算相對(duì)不確定度。圖9描繪由距離不確定度^、TFTT不確定度27和不確定度的第三維度四定義的不確定度的卵形(或橢圓體)。例如，可以如上所述地估計(jì)距離不確定度和TFTT不確定度。不確定度的第三維度可以例如與測(cè)量深度不確定度有關(guān)，然而，本發(fā)明在這方面不受限制。圖10描繪本發(fā)明的另一方面。圖10示出用于使用重力MWD (在共同轉(zhuǎn)讓美國(guó)專利7，080, 460中更詳細(xì)地描述了重力MWD)的側(cè)鉆操作的y軸(垂直軸)上的井眼傾斜角72、 井眼方位角74以及狗腿嚴(yán)重度76與χ軸(水平軸)上的測(cè)量深度的關(guān)系的圖。將原始井稱為第一井。將側(cè)鉆井稱為第二井。在所示的示例性實(shí)施例中，作為第二井的測(cè)量深度的函數(shù)來顯示來自第一和第二井的信息。在本特定示例中，第二井相對(duì)于原始(第一)井減小傾斜角(下降)并增加方位角(向右轉(zhuǎn))。應(yīng)理解的是來自第一井的勘測(cè)數(shù)據(jù)(傾斜角、方位角等)被繪制為第二井的測(cè)量深度的函數(shù)。在本特定實(shí)施例中，將第二井中的預(yù)定測(cè)量深度處的數(shù)據(jù)與來自第一井上的相應(yīng)點(diǎn)的數(shù)據(jù)相比較。應(yīng)理解的是第一井上的測(cè)量深度通常不與第二井上的那些相同(由于曲率、彎曲度等的差異)。可以使用距第二井上的預(yù)定測(cè)量深度的最小距離計(jì)算來確定第一井上的相應(yīng)點(diǎn)。然后繪圖在第二井的預(yù)定測(cè)量深度處的感興趣的數(shù)據(jù)(傾斜角、方位角等)。結(jié)果得到的圖(如圖10上所示)使得能夠進(jìn)行預(yù)定測(cè)量深度處的第二井的特征與第一井上的相應(yīng)點(diǎn)(其與那些預(yù)定測(cè)量深度相距最小距離)的有意義比較。應(yīng)理解的是本發(fā)明不受描繪的實(shí)施例的限制。例如，能夠計(jì)算基本上任何數(shù)目的井。此外，還可以對(duì)任何井的測(cè)量深度與用于井的數(shù)據(jù)的關(guān)系進(jìn)行繪圖。還可以利用歸一化距離(深度)。本發(fā)明不限于測(cè)量深度。同樣地可以利用其它參數(shù)。相對(duì)于圖11和12來描述本發(fā)明的另一方面。圖IlA描繪第一和第二地下井眼82 和86。第一井82是具有垂直、狗腿和水平截面的常規(guī)J形井。在包括前述SAGD應(yīng)用的許多油田應(yīng)用中通常鉆取此類井。第二井86是在J形井82的感測(cè)范圍(例如，磁感測(cè)范圍) 內(nèi)交叉(interc印t)或通過的垂直導(dǎo)井。在本文中將兩個(gè)井82和86在彼此的感測(cè)范圍內(nèi)所處的點(diǎn)(例如，在最接近點(diǎn)處)稱為“交叉”89 (該交叉在井通常不相互接觸的意義上通常不是真實(shí)交叉)。從圖IlA上的示意性描繪應(yīng)認(rèn)識(shí)到J形井82在交叉89處具有比垂直導(dǎo)井86明顯更大的測(cè)量深度。圖IlB添加J形井82和導(dǎo)井86的常規(guī)絕對(duì)不確定度83和87的描繪，其中的每一個(gè)表示以各個(gè)井軌跡為中心的不確定度圓錐?？梢岳缡褂贸Ｒ?guī)Wolff和DeWardt和/ 或ISCWSA方法來計(jì)算這些標(biāo)準(zhǔn)誤差模型。如上所述(和如所描繪的)，結(jié)果得到的絕對(duì)不確定度隨著增加井82和86的測(cè)量深度而單調(diào)增加。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所已知的，這導(dǎo)致任何特定測(cè)量深度處的限定不確定度(或不確定度體積)。由于其較小的測(cè)量深度和較不復(fù)雜的井軌跡，與J形井82的絕對(duì)不確定度83相比，導(dǎo)井86在交叉89處具有明顯較低的絕對(duì)不確定度87?；谇笆鲇懻搼?yīng)理解的是可以使用兩種不同方法來確定J形井82上的交叉89的標(biāo)稱位置(i ) J形井82的標(biāo)準(zhǔn)勘測(cè)，以及(ii )與在交叉89處的J形井82相對(duì)于導(dǎo)井86的相對(duì)位置的測(cè)量相組合的垂直導(dǎo)井86的標(biāo)準(zhǔn)勘測(cè)。還應(yīng)理解的是使用這兩種方法中的后者，位置不確定度常常將明顯較小。本發(fā)明的一方面是可以使用交叉89處的導(dǎo)井86的絕對(duì)不確定度來確定交叉89處的J形井82的絕對(duì)不確定度的實(shí)現(xiàn)。這可能導(dǎo)致交叉89 處的J形井82的絕對(duì)不確定度的明顯減小。此外，可以使用J形井82的新標(biāo)稱位置和絕對(duì)不確定度來導(dǎo)出對(duì)J形井的先前進(jìn)行的勘測(cè)測(cè)量的修正?，F(xiàn)在參考圖11C，可以利用替換地導(dǎo)出的位置、修正和/或絕對(duì)不確定度(如在前一段落中所述的從導(dǎo)井86至J形井82)沿著J形井82的回溯地返回至地面的軌跡來重新計(jì)算其絕對(duì)位置和不確定度。然后可以隨著鉆井繼續(xù)通過垂直導(dǎo)井86將修正應(yīng)用于J形井82的附加鉆井。測(cè)量的減小的不確定度和增強(qiáng)的置信度導(dǎo)致比用測(cè)量深度通常將預(yù)期的更慢地增加的絕對(duì)誤差(不確定度)。結(jié)果得到的用于J形井82的組合絕對(duì)不確定度85 趨向于比使用常規(guī)方法獲得的明顯更小。應(yīng)認(rèn)識(shí)到還可以在鉆井期間基本上實(shí)時(shí)地計(jì)算組合不確定度。例如，在其中J形井82在鉆井期間與垂直導(dǎo)井86交叉的操作中，可以在交叉時(shí)回溯地向地面應(yīng)用組合誤差模型并隨著鉆井的進(jìn)行而實(shí)時(shí)地向前(在交叉之后)。本發(fā)明在這些方面不受限制。繼續(xù)參考圖11C，應(yīng)理解的是導(dǎo)井86的不確定度87通常在維度上不以一對(duì)一的方式與J形井82的不確定度83相對(duì)應(yīng)。例如，如果導(dǎo)井真正地垂直(在交叉處具有零傾斜角) 且J形井真正地水平(在交叉處具有90度傾斜角)，則導(dǎo)井中的測(cè)量深度誤差緊密地與J形井中的傾斜角誤差相對(duì)應(yīng)(這在下文中參考圖15來更詳細(xì)地討論)。還應(yīng)認(rèn)識(shí)到圖IlA — IlC不一定按比例描繪。特別地，J形井一般具有比相應(yīng)的垂直和狗腿截面長(zhǎng)得多的水平截面(例如，約幾千米的水平截面和約幾百米的垂直截面)。因此還應(yīng)認(rèn)識(shí)到在圖IlA — IlC 上所示的示意性描繪中趨向于低估絕對(duì)不確定度的可實(shí)現(xiàn)改善。圖12描繪用于上文相對(duì)于圖IlA — IlC描述的示例的TVD不確定度與測(cè)量深度的關(guān)系的圖。在此圖中，顯示了 TVD中的誤差，雖然應(yīng)理解的是可以替換地使用任何維度中的誤差，并且其將趨向于表現(xiàn)出相同(或幾乎相同)的特性。在92處對(duì)J形井82的常規(guī)絕對(duì)不確定度進(jìn)行繪圖，并且在94處對(duì)組合不確定度(使用上文相對(duì)于圖IlC所述的方法獲取)進(jìn)行繪圖。圖12再次舉例說明依照本發(fā)明的方面的能夠使用組合誤差模型實(shí)現(xiàn)的不確定度的明顯減小。繼續(xù)參考圖12，在SAGD操作期間一般使J形井(諸如圖IlA上的井82)成雙。如上所述，可以計(jì)算雙井與目標(biāo)井之間的相對(duì)不確定度。在96處描繪了此相對(duì)不確定度。還可以將在96處描繪的相對(duì)不確定度與在94處描繪的組合不確定度(如上所述)組合以獲得假定雙井的絕對(duì)不確定度(在圖IlA — IlC上未示出雙井)。在98處描繪了此進(jìn)一步組合的不確定度。結(jié)果得到的用于雙井和目標(biāo)井二者的絕對(duì)不確定度(在98和94處描繪)趨向于明顯小于使用常規(guī)方法(在92處描繪)獲得的絕對(duì)不確定度。相對(duì)于圖13和14來描述本發(fā)明的另一方面。在常規(guī)SAGD操作中，在與目標(biāo)井 (通常來自同一基座)相同的方向上(并基本上與所述目標(biāo)井平行)鉆取雙井。上文相對(duì)于圖 1 - 9描述了用于此類操作的相對(duì)和組合誤差模型的確定。圖13A描繪了其中雙井J-2著陸(land)于目標(biāo)井J-I的遠(yuǎn)端處或附近并隨后在目標(biāo)井J-I的相反方向上沿著目標(biāo)井的水平截面鉆井的替換成雙方案(在圖13A的示意圖中，J-I的水平截面被向左鉆，而J-2的水平截面被向右鉆)。通過著陸，意味著雙井J-2的傾斜角在目標(biāo)井J-I的末端處或附近構(gòu)建成接近水平?！爸扅c(diǎn)” 101在目標(biāo)井J-I的感測(cè)范圍(例如磁感測(cè)范圍)內(nèi)，并且在本文中還可以稱為交叉或交叉點(diǎn)(著陸點(diǎn)101有點(diǎn)類似于在圖IlA - IlC上描繪的交叉點(diǎn)89)。 通過相反的方向，意味著雙井被在目標(biāo)井“之上鉆取”，使得雙井的水平截面的方位角偏離目標(biāo)井的方位角約180度。圖1 描繪用于J形井J-I和J-2中的每一個(gè)的直至著陸點(diǎn)101的常規(guī)絕對(duì)不確定度?？梢岳缡褂贸Ｒ?guī)WolfT和DeWardt和/或ISCWSA方法來計(jì)算這些標(biāo)準(zhǔn)誤差。如上文相對(duì)于圖IlB所述(和如所描繪的)，可以用不確定度圓錐來表示結(jié)果得到的標(biāo)準(zhǔn)誤差， 其中，不確定度隨著增加井的測(cè)量深度而單調(diào)增加。由于不同的井軌跡，J-2井的絕對(duì)不確定度明顯小于著陸101處的J-I井的絕對(duì)不確定度。現(xiàn)在參考圖13C (并如上文相對(duì)于圖IlC所述)，在著陸點(diǎn)101處的目標(biāo)井J-I的絕對(duì)不確定度的替換確定中可以使用雙井J-2的絕對(duì)不確定度。在這種意義上，可以認(rèn)為雙井J-2在功能上與上文相對(duì)于圖IlA — IlC所述的垂直導(dǎo)井是等效的。遵照上文討論的開發(fā)，可以使用雙井J-2的計(jì)算的位置和絕對(duì)不確定度來減小目標(biāo)井J-I的絕對(duì)位置不確定度(誤差)。然后可以沿著如所描繪的目標(biāo)井J-I回溯地返回地面的軌跡來重新計(jì)算其絕對(duì)不確定度。這導(dǎo)致與使用常規(guī)誤差模型獲得的不確定度相比不確定度的明顯減小。使用上述相對(duì)定位技術(shù)沿著目標(biāo)井J-I的水平截面繼續(xù)鉆雙井J-2?？梢匀缟衔南鄬?duì)于圖1 一 7所述地計(jì)算雙井J-2與目標(biāo)井J-I之間的相對(duì)不確定度。圖14描繪用于上文相對(duì)于圖13A - 13C所述的示例的作為雙井J-2的測(cè)量深度的函數(shù)的TVD誤差的圖(如上文相對(duì)于圖12闡述的，還可以考慮其它誤差維度)。在103和 105處描繪了用于雙井J-2和目標(biāo)井J-I的常規(guī)絕對(duì)不確定度。在107處描繪了用于目標(biāo)井J-I的組合絕對(duì)不確定度。在108處描繪了雙井J-2與目標(biāo)井J-I之間的相對(duì)不確定度。在109處描繪了雙井J-I的進(jìn)一步組合絕對(duì)不確定度。圖14描繪雙井J-2和目標(biāo)井 J-I 二者的絕對(duì)不確定度的急劇減小。應(yīng)理解的是本發(fā)明不僅僅限于SAGD或井成雙應(yīng)用。相反，可以在大范圍的鉆井應(yīng)用中有利地利用依照本發(fā)明的方法。例如，可以在諸如減壓鉆井和井排查操作的淺角度交叉中和諸如導(dǎo)井和煤層甲烷交叉的垂直與水平交叉中有利地利用組合誤差模型。還可以在地面至地面或地面至近地面操作(諸如平臺(tái)至平臺(tái)、海底至海底和穿越河流操作)中利用本發(fā)明。還可以在基本上任何多井環(huán)境中有利地利用本發(fā)明，并且其可以適合于使用已知交叉點(diǎn)對(duì)先前存在的儲(chǔ)層進(jìn)行重新建模。此類重新建?？梢杂欣馗纳片F(xiàn)有井的位置確定度并降低碰撞的可能性。還將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明不限于兩個(gè)或更多井之間的交叉。例如，可以基于井和此類結(jié)構(gòu)之間的MWD、LWD、金屬線或相對(duì)位置的其它測(cè)量將巖層邊界、液體接觸、斷層及其它已知地球物理學(xué)結(jié)構(gòu)的位置確定度應(yīng)用于井。現(xiàn)在相對(duì)于圖15上描繪的流程圖和上文相對(duì)于圖IlA - IlC和圖13A — 13C描述的示例來更詳細(xì)地描述本發(fā)明。圖IlA上所描繪的示例包括兩個(gè)井軌跡第一個(gè)，其是主要垂直的(導(dǎo)井82)，以及第二個(gè)，其是主要水平的(J形井86的水平截面)。在圖13A上描繪的示例同樣描繪兩個(gè)井軌跡第一 J形井J-I和在第一井J-I “之上鉆取”的第二 J形井 J-2。在這些示例中的每一個(gè)中，兩個(gè)井由于不同的井軌跡(和測(cè)量深度)在交叉89和101 處具有顯著不同的絕對(duì)不確定度。圖15的流程圖描繪其中第一井Wa內(nèi)的至少一個(gè)位置在第二井Wb中的至少一個(gè)位置的感測(cè)范圍(或交叉)內(nèi)的示例。在“交叉”處，可以使用常規(guī)勘測(cè)測(cè)量來確定兩個(gè)井中的每一個(gè)的標(biāo)稱位置La和Lb?？梢允褂蒙衔膮⒖嫉默F(xiàn)有技術(shù)絕對(duì)誤差模型來確定位置La和Lb的絕對(duì)不確定度版和證。在本示例中，假設(shè)fe Ub,雖然本發(fā)明在這方面不受限制。可以例如使用井內(nèi)測(cè)距技術(shù)來測(cè)量?jī)蓚€(gè)井之間的相對(duì)間隔并將其表示為L(zhǎng)r。例如，可以如上文相對(duì)于圖1 一 7所述地獲得此確定中的相對(duì)不確定度to·。通常，to還顯著地小于Wd (在本文中表示為to 證)，雖然本發(fā)明在這方面再次不受限制?？梢蕴鎿Q地根據(jù)La和Lr (例如，經(jīng)由向量加法)來確定位置Lb，使得Lb2 = La + Lr。此外，可以通過將Ua和Ur組合來確定替換地計(jì)算的位置Lb2的不確定度。該替換地計(jì)算的絕對(duì)不確定度 Ub2通常也比Ub小得多(Ub2 Ub)，因?yàn)閒e和to· 二者通常比Ub小得多。在考慮本假定示例時(shí)，應(yīng)認(rèn)識(shí)到用來確定上文參考的位置的勘測(cè)通常包括一組勘測(cè)測(cè)量(其中每個(gè)勘測(cè)測(cè)量包括測(cè)量深度、井眼傾斜角和井眼方位角)，并且遵照現(xiàn)有技術(shù)程序，采用其中這些測(cè)量中的每一個(gè)被某個(gè)最大值的一組未知、但基本上恒定的系統(tǒng)誤差污染的模型來確定不確定度?，F(xiàn)在參考圖15，可以修正第二井的整個(gè)井軌跡Wb的位置，并且經(jīng)由第一井Wa的使用來減小該位置中的不確定度。在202處，可以利用標(biāo)準(zhǔn)勘測(cè)方法和現(xiàn)有技術(shù)誤差模型(例如，Wolff和DeWardt) 來確定位置La和Lb及其相應(yīng)的絕對(duì)不確定度Ua和Ub0這些勘測(cè)方法可以包括基本上任何金屬線和/或MWD測(cè)量，并且還可以包括諸如多站分析的各種已知改進(jìn)。在204處，利用井內(nèi)測(cè)距測(cè)量來確定兩個(gè)井Lr之間的相對(duì)間隔(在兩個(gè)井Wa和Wb在彼此的感測(cè)范圍內(nèi)的某個(gè)點(diǎn)處)和該間隔to中的相應(yīng)相對(duì)不確定度。這些井內(nèi)測(cè)距測(cè)量可以包括例如各種主動(dòng)和/或被動(dòng)測(cè)距方法(例如，如共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利7, 617，049和7，656，161中所述)?？梢岳缃?jīng)由上文相對(duì)于圖2 - 7所述的方法來確定相對(duì)不確定度Ur0在206處，經(jīng)由將La和Lr組合(例如，經(jīng)由三維向量加法)來確定替換位置Lb2。 替換位置Lb2通常與先前確定的位置Lb不同。在208處，如上文相對(duì)于圖8所述地經(jīng)由將 fe和to·組合來確定替換不確定度Ub2。Ub2通常還明顯小于Ub (因?yàn)閒e和to每個(gè)明顯小于Ub)。步驟208還可以包括確實(shí)Ub2的確小于Ub0在210處，確定不確定度Ub和Ub2之間的重疊(例如，重疊體積)證3 (該重疊不一定是三維體積)。如果不確定度Ub和Ub2不重疊，則可以將其取作在先前步驟中的至少一個(gè)中存在誤差的可能信號(hào)。然后可以在212處選擇預(yù)期位置Lb3，使得Lb3在重疊證3內(nèi) (例如，以其為中心)。在其中證2 WD的典型實(shí)施例中，不確定度證2的體積一般完全位于證內(nèi)，使得重疊證3等于證2。在此類實(shí)施例中，可以將預(yù)期位置Lh3取為等于Lh2，雖然本發(fā)明在這方面不受限制。在214中，通過確定采用的誤差模型所使用的一組恒定系統(tǒng)誤差來修正用于井Wb 的原始勘測(cè)測(cè)量，從而確定改善的一組勘測(cè)測(cè)量。特別地，可以在原始Wb勘測(cè)測(cè)量(例如， 在202中用來確定Lb的測(cè)量深度、井眼傾斜角和井眼方位角值)中確定系統(tǒng)誤差，使得結(jié)果得到的位置Lb4等于Lb3。在應(yīng)用修正的情況下，該勘測(cè)組形成用于井Wb的新限定井軌跡。 通常需要隨后確實(shí)所確定的系統(tǒng)誤差在預(yù)期誤差容限內(nèi)，并將這樣確定的偏置值視為在Wb 中使用的現(xiàn)有傳感器的重新校準(zhǔn)的修正。在216中，還可以修改用來在202中確定Wd的原始系統(tǒng)誤差，使得新計(jì)算的絕對(duì)不確定度證4等于不確定度證3 (重疊證3)。可以例如經(jīng)由分析方法或數(shù)值技術(shù)來確定新系統(tǒng)誤差(在本文中也稱為修改參數(shù))。本發(fā)明在這方面不受限制。在218中，可以追溯地將在214中確定的修正勘測(cè)測(cè)量和在216中確定的修正系統(tǒng)誤差應(yīng)用于Wb中的其它位置以獲得井軌跡的更好估計(jì)和不確定度的改善(下體積)圓錐 (例如，如圖lie和13C上所描繪的)。雖然上文相對(duì)于其中一個(gè)井的不確定度明顯小于另一個(gè)的不確定度的實(shí)施例描述了本發(fā)明的示例性方面，但應(yīng)理解的是本發(fā)明在這方面不受限制。通常，可能期望結(jié)合其它獨(dú)立測(cè)量以改善井的確定度(減小不確定度)。當(dāng)任何兩個(gè)井相交時(shí)(即在彼此的感測(cè)范圍內(nèi))，有可能通過考慮二者的誤差和二者之間的相對(duì)位置測(cè)量來減小任一或兩個(gè)井的不確定度。此減小是可能的(根據(jù)操作細(xì)節(jié))，因?yàn)楝F(xiàn)在存在定義交叉的位置的多個(gè)獨(dú)立測(cè)量 (例如，勘測(cè))。在另一應(yīng)用中，有可能確定用于井Wb的地理(或地層)位置。例如，如果井Wb在已識(shí)別地層標(biāo)記的TVD眾所周知的情況下在井Wa附近通過，即使當(dāng)井Wa和Wb不在彼此的感測(cè)范圍內(nèi)，也有可能使用來自井Wa的TVD。這可以允許用允許更好地定義遍及井Wb的TVD 的方式來修正TVD誤差。此類改善例如在儲(chǔ)層建模中可能是有用的。應(yīng)理解的是可以將本發(fā)明的方面和特征體現(xiàn)為可以由例如計(jì)算機(jī)、微處理器、硬件、固件、可編程電路或在本領(lǐng)域中眾所周知的任何其它處理設(shè)備來處理的邏輯。同樣地， 如也在本領(lǐng)域中眾所周知的，可以將該邏輯體現(xiàn)在適合于由計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行的軟件上。 本發(fā)明在這方面不受限制。軟件、固件和/或處理設(shè)備通常位于地面處(雖然本發(fā)明在這方面不受限制)，并被配置為處理由傳感器組經(jīng)由也在本領(lǐng)域中眾所周知的遙測(cè)技術(shù)或數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)發(fā)送到地面的數(shù)據(jù)。諸如邏輯、軟件或者測(cè)量或處理的數(shù)據(jù)的電子信息可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(易失性或非易失性)中或諸如本領(lǐng)域中眾所周知的常規(guī)電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備上。雖然已詳細(xì)地描述了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)當(dāng)理解的是在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以在本文中進(jìn)行各種變更、替換和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于確定第一井上的第一位置與第二井上的相應(yīng)第二位置之間的相對(duì)不確定度的方法，該方法包括(a)獲取井內(nèi)測(cè)距數(shù)據(jù)；(b)促使處理器處理在(a)中獲取的測(cè)距數(shù)據(jù)以獲得第一和第二位置之間的間隔；以及(c)促使處理器處理在(b)中獲得的間隔和在(a)中獲取的測(cè)距數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)以獲得第一和第二位置之間的相對(duì)不確定度。
2.權(quán)利要求1的方法，其中，在(c)中獲得的相對(duì)不確定度是第一位置與第二位置之間的距離中的相對(duì)不確定度。
3.權(quán)利要求1的方法，其中，在(c)中獲得的相對(duì)不確定度包括二維相對(duì)不確定度或三維相對(duì)不確定度。
4.權(quán)利要求3的方法，其中所述二維不確定度是不確定度橢圓；以及所述三維不確定度是不確定度橢圓體。
5.權(quán)利要求3的方法，其中，所述二維不確定度包括平面維度和截面維度。
6.權(quán)利要求3的方法，其中所述二維不確定度包括徑向距離維度和切向維度；以及所述三維不確定度包括徑向距離維度、切向維度和不確定度的第三維度。
7.權(quán)利要求3的方法，其中，所述第一井是目標(biāo)井并且所述第二井是雙井，所述方法還包括(d)在雙井中的多個(gè)其它位置處重復(fù)(a)、(b)和(c)。
8.權(quán)利要求1的方法，其中，所述井內(nèi)測(cè)距數(shù)據(jù)包括磁測(cè)距數(shù)據(jù)。
9.權(quán)利要求1的方法，其中，在(b)中獲得的間隔包括二維向量或三維向量。
10.權(quán)利要求1的方法，其中，(c)還包括促使處理器與使相對(duì)不確定度與所述間隔相關(guān)的相對(duì)誤差模型相組合地處理在(b )中獲得的間隔。
11.權(quán)利要求1的方法，其中(C)還包括促使處理器與(i)使第一相對(duì)不確定度參數(shù)與所述間隔相關(guān)的第一相對(duì)誤差模型和(ii)使第二相對(duì)不確定度參數(shù)與所述間隔相關(guān)的第二相對(duì)誤差模型相組合地處理在(b )中獲得的間隔。
12.權(quán)利要求11的方法，其中，所述第一相對(duì)不確定度參數(shù)是距離不確定度且所述第二相對(duì)不確定度是工具面至目標(biāo)不確定度。
13.權(quán)利要求1的方法，還包括(d)促使處理器處理在(c)中獲得的相對(duì)不確定度以確定隨后鉆取的各井中的其中一個(gè)的方向。
14.一種井規(guī)劃的方法，包括(a)獲取涉及第一井上的相對(duì)于第二井的相對(duì)位置中的不確定度的相對(duì)誤差模型；(b)使用在(a)中獲取的相對(duì)誤差模型和第一井與第二井之間的預(yù)定間隔來計(jì)算第一井上的位置相對(duì)于第二井的相對(duì)不確定度；以及(c)使用在(a)中獲取的誤差模型和在(b)中計(jì)算的不確定度來規(guī)劃用于第一井相對(duì)于第二井的井軌跡。
15.一種用于確定井上的至少一個(gè)位置的絕對(duì)不確定度的方法，該方法包括；(a)獲取第一井上的第一位置的絕對(duì)不確定度；(b)計(jì)算第二井上的第二位置相對(duì)于第一井上的第一位置的相對(duì)不確定度，所述第二位置在所述第一位置的感測(cè)范圍內(nèi)；以及(c)將在(a)中獲取的第一井上的第一位置的絕對(duì)不確定度與在(b)中計(jì)算的第二井上的第二位置的相對(duì)不確定度組合以獲得第二井上的第二位置的絕對(duì)不確定度。
16.權(quán)利要求15的方法，其中，所述第一井是目標(biāo)井并且所述第二井是雙井，并且所述方法還包括(d)在目標(biāo)井和雙井上的多個(gè)相應(yīng)第一和第二位置處重復(fù)(a)、(b)和(c)以獲得多個(gè)絕對(duì)不確定度。
17.權(quán)利要求16的方法，還包括；(e)對(duì)第二雙井和目標(biāo)井對(duì)重復(fù)(a)、(b)、(c)和(d)；以及(f)比較第一和第二雙井和目標(biāo)井對(duì)的相對(duì)位置和絕對(duì)不確定度。
18.權(quán)利要求15的方法，其中，(c)還包括(i)將在(a)中獲取的第一位置的絕對(duì)不確定度應(yīng)用于第二位置；以及(ii )將在(b)中計(jì)算的相對(duì)不確定度與在(i )中應(yīng)用于第二位置的絕對(duì)不確定度相加以獲得第二位置的絕對(duì)不確定度。
19.權(quán)利要求15的方法，其中，(b)還包括(i)獲取井內(nèi)測(cè)距數(shù)據(jù)；( )促使處理器處理在(i)中獲取的測(cè)距數(shù)據(jù)以獲得第一位置與第二位置之間的間隔；以及(iii)促使處理器處理在(ii)中獲得的間隔和在(i)中獲取的測(cè)距數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)以獲得相對(duì)不確定度。
20.權(quán)利要求19的方法，其中(iii)還包括促使處理器與使第一不確定度參數(shù)與所述間隔相關(guān)的第一相對(duì)誤差模型和使第二不確定度參數(shù)與所述間隔相關(guān)的第二相對(duì)誤差模型相組合地處理在(ii)中獲得的間隔。
21.一種用于確定第二井軌跡中的絕對(duì)不確定度的方法，該方法包括(a)使用絕對(duì)誤差模型來獲取第一井上的至少第一位置和第二井上的至少第二位置的絕對(duì)不確定度，所述第一和第二位置在彼此的感測(cè)范圍內(nèi)；(b)使用相對(duì)誤差模型來計(jì)算第一位置和第二位置之間的相對(duì)不確定度；(c)根據(jù)在(a)中獲取的第一位置的絕對(duì)不確定度和在(b)中計(jì)算的相對(duì)不確定度計(jì)算用于被用來在(a)中獲取絕對(duì)不確定度的絕對(duì)誤差模型的修改參數(shù)；(d)使用在(c)中計(jì)算的修改參數(shù)來計(jì)算第二井上的所選其它位置處的絕對(duì)不確定度。
22.權(quán)利要求21的方法，其中，(b)還包括(i)獲取第一和第二位置中的一個(gè)處的井內(nèi)測(cè)距數(shù)據(jù)；(ii)促使處理器處理在(i)中獲取的測(cè)距數(shù)據(jù)以獲得第一位置與第二位置之間的間隔；以及(iii)促使處理器處理在(ii)中獲得的間隔和在(i)中獲取的測(cè)距數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)以獲得相對(duì)不確定度。
23.權(quán)利要求21的方法，其中，(c)還包括(i)使用在(a)中獲取的第一位置的絕對(duì)不確定度和在(b)中獲得的相對(duì)不確定度來計(jì)算第二位置的替換地導(dǎo)出的絕對(duì)不確定度；( )根據(jù)在(i)中計(jì)算的替換地導(dǎo)出的絕對(duì)不確定度來計(jì)算修改參數(shù)。
24.權(quán)利要求21的方法，其中，(c)還包括(i)使用在(a)中獲取的第一位置的絕對(duì)不確定度和在(b)中獲得的相對(duì)不確定度來計(jì)算第二位置的替換地導(dǎo)出的絕對(duì)不確定度；(ii)確定在(a)中獲取的第二位置的絕對(duì)不確定度和在(i)中計(jì)算的替換地導(dǎo)出的絕對(duì)不確定度之間的重疊；以及(iii)選擇修改參數(shù)，使得在(a)中使用的誤差模型生成基本上等于在(ii)中確定的重疊的第二位置處的絕對(duì)不確定度。
25.權(quán)利要求21的方法，其中，(c)還包括(i)使用在(a)中獲取的第一位置的絕對(duì)不確定度和在(b)中獲得的相對(duì)不確定度來計(jì)算替換地導(dǎo)出的第二位置和替換地導(dǎo)出的第二位置的絕對(duì)不確定度；(ii )確定在(a)中獲取的第二位置的絕對(duì)不確定度和在(i )中計(jì)算的替換地導(dǎo)出的絕對(duì)不確定度之間的重疊；以及(iii)選擇在(ii)中確定的重疊內(nèi)的預(yù)期第二位置；(iv)處理預(yù)期第二位置以獲得用于第二井軌跡的修正勘測(cè)測(cè)量；以及(ν)選擇修改參數(shù)，使得在(a)中使用的誤差模型生成基本上等于在(ii)中確定的重疊的第二位置處的絕對(duì)不確定度。
26.權(quán)利要求25的方法，其中，在(i)中計(jì)算的替換地導(dǎo)出的第二位置基本上與(iii) 中的預(yù)期第二位置相同。
27.權(quán)利要求21的方法，其中，第二井上的所選其它位置具有比第二位置的測(cè)量深度更小的測(cè)量深度。
28.權(quán)利要求21的方法，其中，第二井上的所選其它位置具有比第二位置的測(cè)量深度更大的測(cè)量深度。
29.一種用于確定井軌跡上的至少一個(gè)位置的絕對(duì)不確定度的方法，該方法包括(a)將第一和第二井鉆至彼此的感測(cè)范圍內(nèi)；(b)測(cè)量第一井上的至少第一位置與第二井上的至少第二位置之間的間隔；(c)計(jì)算間隔中的相對(duì)不確定度；(d)使用絕對(duì)誤差模型來計(jì)算至少第一和第二位置的絕對(duì)不確定度；(e)將在(d)中計(jì)算的第一位置的絕對(duì)不確定度與在(c)中計(jì)算的相對(duì)不確定度組合以獲得第二位置的替換絕對(duì)不確定度。
30.權(quán)利要求四的方法，其中，所述第一井是基本上垂直的導(dǎo)井并且所述第二井是基本上J形的井。
31.權(quán)利要求四的方法，其中，所述第一井是目標(biāo)井并且所述第二井是沿著與目標(biāo)井基本上相反的方向鉆取的雙井。
32.權(quán)利要求四的方法，其中，在(e)中獲得的第二位置的替換絕對(duì)不確定度小于在 (d)中計(jì)算的第二位置的絕對(duì)不確定度。
33.權(quán)利要求四的方法，還包括(f)確定在(d)中計(jì)算的第二位置的絕對(duì)不確定度與在(e)中獲得的替換絕對(duì)不確定度之間的重疊。
34.權(quán)利要求33的方法，其中，在(f)中確定的重疊基本上等于在(e)中獲得的替換絕對(duì)不確定度。
35.權(quán)利要求33的方法，還包括(g)計(jì)算用于在(d)中使用的絕對(duì)誤差模型的修改參數(shù)，使得誤差模型生成基本上等于在(f)中確定的重疊的絕對(duì)不確定度。
36.權(quán)利要求35的方法，還包括(h)使用在(g)中計(jì)算的修改參數(shù)來計(jì)算第二井上的所選其它位置處的絕對(duì)不確定度。
37.一種用于確定井的絕對(duì)不確定度的方法，該方法包括(a)從一個(gè)井感測(cè)另一井；(b)將各井中的其中一個(gè)的絕對(duì)不確定度傳遞至其它井；以及(c)使用其它井的絕對(duì)不確定度來重新計(jì)算各井中的至少一個(gè)的絕對(duì)不確定度。
全文摘要
使用相對(duì)誤差模型來計(jì)算第一井的位置相對(duì)于第二井的相對(duì)不確定度?？梢栽阢@井期間實(shí)時(shí)地計(jì)算此相對(duì)不確定度，并且其可以用來在鉆井期間進(jìn)行后續(xù)導(dǎo)向判定。此外，可以通過將第二井的位置中的絕對(duì)不確定度和第一井的位置相對(duì)于第二井的相對(duì)不確定度組合來獲得第一井的位置中的絕對(duì)不確定度。
文檔編號(hào)E21B47/00GK102356212SQ201080012126
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者G.A.麥埃爾欣尼, H.M.J.伊爾費(fèi)爾德 申請(qǐng)人:史密斯國(guó)際公司