專利名稱：一種多靶點(diǎn)水平井井眼軌道的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油天然氣鉆井領(lǐng)域，涉及一種二維多靶點(diǎn)水平井井眼軌道的確定方法。
背景技術(shù)：
水平井在擴(kuò)大泄油(氣)面積、提高單井產(chǎn)量、有效動(dòng)用儲(chǔ)量方面較直井有很大優(yōu)勢(shì)，目前很多油氣田都利用水平井開(kāi)采石油天然氣，近年來(lái)，隨著物探及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展， 對(duì)儲(chǔ)層砂體的空間展布特征有了更深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)于利用水平井開(kāi)發(fā)非均質(zhì)性強(qiáng)的薄儲(chǔ)層來(lái)說(shuō)，為了使水平段能在儲(chǔ)層有利部位穿行，要求在A靶點(diǎn)和B靶點(diǎn)之間增加多個(gè)控制靶點(diǎn)。例如，鄂爾多斯盆地大牛地氣田，屬于河流道沉積，儲(chǔ)層非均質(zhì)質(zhì)性很強(qiáng)，因此為了最大限度的使井眼軌道在儲(chǔ)層有利部位穿過(guò)，一般在A靶點(diǎn)和B靶點(diǎn)之間設(shè)置多個(gè)控制靶點(diǎn)，例如，1500米的水平段設(shè)置30個(gè)控制靶點(diǎn)，水平位移每間隔50米一個(gè)控制靶點(diǎn)，目的是保證水平段井眼軌道在儲(chǔ)層中間穿行，以增加單井產(chǎn)量，提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度，但是各相鄰控制靶點(diǎn)垂深存在一定落差，有的A靶點(diǎn)和B靶點(diǎn)落差達(dá)數(shù)十米。目前，水平井鉆井設(shè)計(jì)分鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)和鉆井工程設(shè)計(jì)，鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)一般由地質(zhì)設(shè)計(jì)部門(mén)完成，鉆井工程設(shè)計(jì)一般由工程設(shè)計(jì)部門(mén)完成，這種分工設(shè)計(jì)存在一些不足之處，在確定水平井靶前位移，各控制靶點(diǎn)垂深方面地質(zhì)設(shè)計(jì)較少考慮工程因素，導(dǎo)致地質(zhì)與工程脫節(jié)，有時(shí)會(huì)增加工程的實(shí)現(xiàn)難度，不利于水平井實(shí)現(xiàn)安全優(yōu)快鉆井。在水平段A靶點(diǎn)和B靶點(diǎn)外設(shè)置多個(gè)控制靶點(diǎn)，這給水平段井眼軌道確定與實(shí)現(xiàn)帶來(lái)了不小困難，目前常用的井眼軌道設(shè)計(jì)軟件存在一些不足和缺陷，主要表現(xiàn)在水平段井眼軌道設(shè)計(jì)上(1)手動(dòng)輸入多個(gè)靶點(diǎn)的X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)、垂深等相關(guān)數(shù)據(jù)，輸入繁瑣、工作量大且很容易出錯(cuò)；( 設(shè)計(jì)的井眼軌道往往不是嚴(yán)格的二維剖面，方位誤差較大，即存在方位漂移現(xiàn)象，給現(xiàn)場(chǎng)定向施工帶來(lái)較大困難；C3)并不是自動(dòng)完成水平段的井眼軌道設(shè)計(jì)，而是采取打中第一靶，手動(dòng)輸入相關(guān)參數(shù)試算再打中第二靶，以此類(lèi)推，直至打中B靶點(diǎn)，如果參數(shù)輸入不合理，須重新開(kāi)始設(shè)計(jì)；(4)有的設(shè)計(jì)無(wú)多靶點(diǎn)水平井設(shè)計(jì)功能模塊或?qū)Π悬c(diǎn)數(shù)量有限制，不能滿足多靶點(diǎn)水平井軌跡設(shè)計(jì)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多靶點(diǎn)水平井井眼軌道的確定方法，以解決目前水平井井眼軌道確定方法方位誤差大、靶點(diǎn)數(shù)量有限、工程與地質(zhì)脫節(jié)的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種多靶點(diǎn)水平井井眼軌道的確定方法步驟如下(1)根據(jù)地震數(shù)據(jù)、地質(zhì)錄井?dāng)?shù)據(jù)及地球物理測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)繪制儲(chǔ)層平面構(gòu)造圖或等值線圖，確定儲(chǔ)層砂體展布，并結(jié)合井眼尺寸大小和鉆機(jī)能力確定靶前位移，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)探勘結(jié)果確定井口坐標(biāo)、靶點(diǎn)坐標(biāo)和靶點(diǎn)垂深，所述靶點(diǎn)包括第一靶點(diǎn)、最后一個(gè)靶點(diǎn)以及設(shè)于第一靶點(diǎn)與最后一個(gè)靶點(diǎn)之間的N個(gè)控制靶點(diǎn)；(2)確定井口至第一靶點(diǎn)的井眼軌道；
(3)根據(jù)第一靶點(diǎn)的參數(shù)及各控制靶點(diǎn)的坐標(biāo)、垂深確定各控制靶點(diǎn)的井斜角和井眼曲率；(4)第一靶點(diǎn)與最后一個(gè)靶點(diǎn)之間的任意相鄰兩控制靶點(diǎn)之間的井眼軌道采用直線與圓弧組合的兩段制剖面，根據(jù)各控制靶點(diǎn)的坐標(biāo)、垂深及井斜角、井眼曲率，確定第一靶點(diǎn)與最后一個(gè)靶點(diǎn)之間的軌道。所述步驟O)中井口到第一靶點(diǎn)的軌道采用直線與圓弧組合軌道或者變曲率軌道。所述步驟(3)中井眼曲率根據(jù)水平段鉆頭尺寸、造斜工具能力和地層自然造斜能力確定。進(jìn)一步的，所述步驟(3)中計(jì)算公式如下
權(quán)利要求
1.一種多靶點(diǎn)水平井井眼軌道的確定方法，其特征在于，該方法的步驟如下(1)根據(jù)地震數(shù)據(jù)、地質(zhì)錄井?dāng)?shù)據(jù)及地球物理測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)繪制儲(chǔ)層平面構(gòu)造圖或等值線圖，確定儲(chǔ)層砂體展布，并結(jié)合井眼尺寸大小和鉆機(jī)能力確定靶前位移，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)探勘結(jié)果確定井口坐標(biāo)、靶點(diǎn)坐標(biāo)和靶點(diǎn)垂深，所述靶點(diǎn)包括第一靶點(diǎn)、最后一個(gè)靶點(diǎn)以及設(shè)于第一靶點(diǎn)與最后一個(gè)靶點(diǎn)之間的N個(gè)控制靶點(diǎn)；(2)確定井口至第一靶點(diǎn)的井眼軌道；(3)根據(jù)第一靶點(diǎn)的參數(shù)及各控制靶點(diǎn)的坐標(biāo)、垂深確定各控制靶點(diǎn)的井斜角和井眼曲率；(4)第一靶點(diǎn)與最后一個(gè)靶點(diǎn)之間的任意相鄰兩控制靶點(diǎn)之間的井眼軌道采用直線與圓弧組合的兩段制剖面，根據(jù)各控制靶點(diǎn)的坐標(biāo)、垂深及井斜角、井眼曲率，確定第一靶點(diǎn)與最后一個(gè)靶點(diǎn)之間的井眼軌道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多靶點(diǎn)水平井井眼軌道的確定方法，其特征在于所述步驟O)中井口到第一靶點(diǎn)的軌道采用直線與圓弧組合軌道或者變曲率軌道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多靶點(diǎn)水平井井眼軌道的確定方法，其特征在于所述步驟(3)中井眼曲率根據(jù)水平段鉆頭尺寸、造斜工具能力和地層自然造斜能力確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多靶點(diǎn)水平井井眼軌道的確定方法，其特征在于，所述步驟(3)中計(jì)算公式如下
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的一種多靶點(diǎn)水平井井眼軌道的確定方法，其特征在于，該確定方法基于EXCEL平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，EXCEL中分為輸入模塊、過(guò)渡參數(shù)模塊和輸出模塊， 在輸入模塊中輸入各靶點(diǎn)的給定數(shù)據(jù)，過(guò)渡參數(shù)模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算并選擇合理的井眼曲率，即可利用EXCEL的內(nèi)置函數(shù)處理輸入模塊輸入的參數(shù)，自動(dòng)計(jì)算輸出第一靶點(diǎn)到最后一個(gè)靶點(diǎn)的水平段井眼軌道數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多靶點(diǎn)水平井井眼軌道的確定方法，首先根據(jù)地震數(shù)據(jù)、地質(zhì)錄井?dāng)?shù)據(jù)及地球物理測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)繪制儲(chǔ)層平面構(gòu)造圖或等值線圖，確定儲(chǔ)層砂體展布，并結(jié)合井眼尺寸大小和鉆機(jī)能力確定靶前位移，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)探勘結(jié)果確定井口坐標(biāo)、靶點(diǎn)坐標(biāo)和靶點(diǎn)垂深；確定井口到第一靶點(diǎn)的井眼軌道；根據(jù)第一靶點(diǎn)的參數(shù)及各控制靶點(diǎn)的坐標(biāo)、垂深和造斜工具造斜能力確定水平段井眼曲率，確定各控制靶點(diǎn)的井斜角，從而確定水平段井眼軌道；本發(fā)明方法將工程和地質(zhì)相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)多靶點(diǎn)水平井的井眼軌道，且不存在方位漂移現(xiàn)象，尤其適用于非均質(zhì)性強(qiáng)的薄儲(chǔ)層。該方法實(shí)施簡(jiǎn)單、方便，工程設(shè)計(jì)人員、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員均可實(shí)施。
文檔編號(hào)E21B7/04GK102392601SQ201110303599
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
發(fā)明者狄偉, 秦玉英, 鄧紅琳, 鄭鋒輝, 閆吉曾 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司華北分公司工程技術(shù)研究院