一种确定地下原位开采水平井组参考井的钻井方法和装置与流程

本文涉及油气钻井，尤指一种确定地下原位开采水平井组参考井的钻井方法和装置。

背景技术：

1、地下原位开采是利用水平井电加热轻质化技术,持续对埋深300～3000m的富有机质地层加热,使多类有机质发生轻质化转化或改善流动特征的物理化学过程,其中重油、沥青等有机物会大规模向轻质油和天然气转化,并将焦炭和co2等污染物留在地下,实现油气开发和保护环境的双重目的。为实现地下原位开采，需在地下一定深度的地层或油层段中钻探一批近似平行的小间距水平井形成水平井组，通常水平井组中相邻水平井的水平井段间距小于50米，甚至只有几米，要求井组内各口井水平段轨迹相对位置精度高。为保证水平井组井眼轨迹质量，需要采用磁测距技术测量正钻井与已钻井水平井段之间的相对位置，进而引导定向钻井作业，控制好井眼轨迹走向。因此，水平井组中第一口水平井的钻探极为关键，其井眼轨迹质量决定了整个水平井组的空间位置。但在钻探水平井组的第一口水平参考井时，由于附近无已钻井，无法使用磁测距技术，只能采用现有常规的定向钻井技术。而常规定向钻井轨迹测量工具存在较大的测量误差，轨迹上累计形成椭圆误差，叠加目标地层在空间上的展布变化，容易导致水平井参考井的轨迹空间上变化比较大。后续井钻井过程，使用该参考井作为参考，使得井组整体轨迹变化较大，甚至存在水平井组边部井偏离目标地层的情况。

2、为解决此问题，中国专利zl202211338531.2公布了一种水平参考井高精度磁测距导向钻井方法、系统，但该方法存在以下问题：一是需要按照预定的距离在水平井组的水平段方向上钻探较多的直井或定向井，水平井段越长，直井或定向井越多，成本越高；二是在水平井组水平段方向需要采用误差较大的常规定向技术钻探多口定向井，各口直井或定向井横向随机误差变化导致水平参考井轨迹参考点变化频繁，容易导致参考井的水平段方向上轨迹频繁调整的问题，影响原位开采水平井组的整体轨迹质量，水平段越长，轨迹调整越明显；三是钻探多口直井/定向井需要建设多个钻井井场，或采用大偏移定向井形式钻探，在地面地形复杂地区，此方法钻井成本较高。

3、中国专利zl202310138755.7公布了一种高精度原位开采水平井组钻井方法，可实现参考井高精度钻井作业。应用该种方法存在以下问题：一是该方法需要在原位开采水平井组(组)旁边额外钻探一口带导眼井的水平参考井，相比钻井成本较高，尤其是在水平井段长度较小的情况下；二是在厚度较小地层起伏变化较大的地层中此方法仍存在钻探的资料井轨迹变化大仍无法满足作为其他井的参考要求，甚至第二口井都仍无法满足参考井钻井作业要求的情况。

4、由此可以看出，以上两种方法各有利弊，在如何确定地下原位开采水平井组参考井高精度钻井方面，需要针对不同类型、尺度的地下原位开采水平井组选择经济高效的高精度钻井方式。

技术实现思路

1、本申请提供一种确定地下原位开采水平井组参考井的钻井方法和装置，该方法针对不同类型、尺度的地下原位开采水平井组情形下，通过比对分析为原位开采原位开采水平井组第一口水平参考井选择经济高效的高精度钻井方式。

2、第一方面，本申请提供了一种确定地下原位开采水平井组参考井的钻井方法，所述方法包括：

3、获取地下原位开采水平井组部署的相关参数、地下原位开采目标地层的厚度参数和所述水平井组的井眼轨迹数据；

4、根据所述井眼轨迹数据确定误差椭圆，并根据所述误差椭圆得到不确定性范围值；

5、分别确定水平井组部署的直井、定向井、水平井的钻井费用；

6、根据所述地下原位开采目标地层的厚度参数、所述不确定性范围值和钻井费用确定参考井的钻井方式。

7、第二方面，本发明实施例还提供一种确定地下原位开采水平井组参考井的钻井装置，所述装置包括：存储器和处理器；所述存储器用于保存进行确定地下原位开采水平井组参考井的钻井的程序，所述处理器用于读取执行所述用于进行确定地下原位开采水平井组参考井的钻井的程序，执行上述实施例中任一项所述的方法。

8、第三方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有数据处理程序，所述数据处理程序被处理器执行上述实施例中任一项所述的确定地下原位开采水平井组参考井的钻井方法。

9、与相关技术相比，本申请提供一种确定地下原位开采水平井组中参考井的钻井方法和装置，所述方法包括：获取地下原位开采水平井组部署的相关参数、地下原位开采目标地层的厚度参数和所述水平井组的井眼轨迹数据；根据所述井眼轨迹数据确定误差椭圆，并根据所述误差椭圆得到不确定性范围值；分别确定水平井组部署的直井、定向井、水平井的钻井费用；根据所述地下原位开采目标地层的厚度参数、所述不确定性范围值和钻井费用确定参考井的钻井方式。本申请针对不同类型、尺度的地下原位开采水平井组情形下，通过比对分析为原位开采原位开采水平井组第一口水平参考井选择经济高效的高精度钻井方式，完成水平参考井高精度钻井作业。

10、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

技术特征：

1.一种确定地下原位开采水平井组中参考井的钻井方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的确定地下原位开采水平井组中参考井的钻井方法，其特征在于，所述参考井的钻井方式包括：第一钻井方式、第二钻井方式和第三钻井方式；

3.根据权利要求2所述的确定地下原位开采水平井组中参考井的钻井方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的确定地下原位开采水平井组中参考井的钻井方法，其特征在于，所述根据所述地下原位开采目标地层的厚度参数、不确定性范围值和钻井费用确定参考井的钻井方式，包括：

5.根据权利要求4所述的确定地下原位开采水平井组中参考井的钻井方法，其特征在于，所述若所确定的和大于所述目标地层段的厚度参数，则采用第二钻井方式或第三钻井方式进行水平参考井钻井，包括:

6.根据权利要求5所述的确定地下原位开采水平井组中参考井的钻井方法，其特征在于，不确定性范围值的2倍小于所述目标地层段的厚度参数，采用第二钻井方式或第三钻井方式进行水平参考井钻井的确定过程为：

7.根据权利要求6所述的确定地下原位开采水平井组中参考井的钻井方法，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的确定地下原位开采水平井组中参考井的钻井方法，其特征在于，所述第二钻井方式的总钻井数的确定方式为：

9.一种确定地下原位开采水平井组中参考井的钻井装置，其特征在于，所述装置包括：存储器和处理器；所述存储器用于保存进行确定地下原位开采水平井组参考井的钻井的程序，所述处理器用于读取执行所述用于进行确定地下原位开采水平井组中参考井的钻井的程序，执行权利要求1-8任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有数据处理程序，所述数据处理程序被处理器执行权利要求1-8任一项所述的确确定地下原位开采水平井组中参考井的钻井方法。

技术总结
一种确定地下原位开采水平井组中参考井的钻井方法和装置，所述方法包括：获取地下原位开采水平井组部署的相关参数、地下原位开采目标地层的厚度参数和所述水平井组的井眼轨迹数据；根据所述井眼轨迹数据确定误差椭圆，并根据误差椭圆得到不确定性范围值；分别确定水平井组部署的直井、定向井、水平井的钻井费用；根据所述地下原位开采目标地层的厚度参数、不确定性范围值和钻井费用确定参考井的钻井方式。

技术研发人员：胡贵,刘新云,张力,张希文
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23