[发明专利]水平井轨迹自动排布的方法

权利要求书

1.一种水平井轨迹自动排布的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)井位部署和轨迹排布自动化的数据准备：选定并数字化水平井轨迹自动排布的区域及对应边界，将待选定的排布轨迹的区域完成水平井轨迹排布工作区域网格化，分别数字化地貌和地质要素，根据建立的地貌和地质要素数据分别划定水平井轨迹排布的地表和地下有效工作区域；

2)确定地下目的层资源动用优化方案：设定目的层资源动用优化方案的前提条件，根据开发平台井组规格确定自动排布轨迹的基本工作区域微元，根据基本工作区域微元求取工程设计条件下地下资源面积动用系数；

3)建立地下目的层油气资源动用评价指数：建立目的层油气资源动用工程评价指数和油气资源动用地质评价指数；

4)建立排布函数并求极值，根据布井和轨迹要求自动排布水平井轨迹。

2.根据权利要求1中所述的水平井轨迹自动排布的方法，其特征在于：所述步骤1)中，选定并数字化水平井轨迹自动排布的区域及对应边界包括：

a.建立坐标系刻度将要开展水平井排布的工作区域：全局使用大地坐标；

b.地表地理信息图件构建：选取地形图作为地表地理信息图件；

c.地下地质信息图件构建：选取地下地质图和施工图采用等比例尺关键坐标对齐叠合后形成；步骤c建立的地下地质信息图件与步骤b建立的地表地理信息图件比例尺一致并在关键控制点叠合；

d.确定水平排布的区域及对应边界：通过工作区域范围边界离散的控制坐标点及其首位顺次连线包络并确定水平井轨迹排布工作范围。

3.根据权利要求2中所述的水平井轨迹自动排布的方法，其特征在于：所述步骤1)中，完成水平井轨迹排布工作区域网格化包括：将待选定的排布轨迹的区域根据需要进行初始网格化，设最小网格边长为m米，m∈Z⁺的方形区域，设定其在全局大地坐标下南北向跨度j,j∈Z⁺个最小网格，西东向跨度q,q∈Z⁺个最小网格，则水平井轨迹排布的工作区域经网格化后工区面积为南北跨度、西东跨度及与最小网格面积的乘积，即：S＝j×q×m²。

4.根据权利要求3中所述的水平井轨迹自动排布的方法，其特征在于：所述步骤1)中，分别数字化地貌和地质要素包括：将地表地貌要素和地下地质要素分别按照种类、编号分组，并按照其在工作区域三维工作面控制点性质建立形信息矩阵；所述步骤1)中，分别划定水平井轨迹排布的地表和地下有效工作区域包括井口及井场附属设施安置的有效工作区划定和开发目的层轨迹排布的有效工作区划定。

5.根据权利要求4中所述的水平井轨迹自动排布的方法，其特征在于：所述步骤2)中，设定目的层资源动用优化方案的前提条件包括：

a.确定特定开发层系的水平井水平段长度范围：

设根据水平井轨迹排布工作区域所在地区经验确定水平井最大斜深指标dx，钻探目的层海拔埋深hm，最大水平段长Dmax近似为工作区域工程建议的最大斜深和钻探层系埋深海拔绝对值的差，即有

Dmax＝dx-hm

另外根据单井经济效益下限指标确定最小水平段长Dmin，数字化井位和轨迹，按照既定井眼设计，进入既定水平段前的直井段和水平段前斜井段平均每米钻井成本为Cz,则最小水平段长应满足矿权有效时间内有效获气收入大于钻井、管线、开发和其他成本条件；设水平段每米钻进成本为Cs,水平段单井每米平均天然气产量折算经济收入为Es,单井每米折算下游天然气管线成本为Cg,则

Dmin×(Es-Cs)-hm×Cz-(hm+dmin)×Cg≥0

则临界条件应为Dmin×(Es-Cs)-hm×Cz-(hm+dmin)×Cg＝0

故有

由此，初步确定某工区某井位水平段长度Ds满足Ds∈[Dmin,Dmax]

b.同井场水平井轨迹间距确定：同层系开发水平段间距设置为300米以上，多层立体开发水平段轨迹间距设定为150米以上。