(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210830422.6 (22)申请日 2022.07.15 (71)申请人 中国石油天然气集团有限公司 地址 100007 北京市东城区东 直门北大街9 号 申请人 中国石油集团川庆钻探 工程有限公 司 (72)发明人 乔李华　万夫磊　肖啟福　刘素君　 许期聪　刘宝军　雷俨卜　吴军　 张家振　尹晓煜　吴怡　陆彦颖　 (74)专利代理 机构 成都中玺知识产权代理有限 公司 5123 3 专利代理师 任洁 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)G06T 17/20(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) E21B 47/022(2012.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 密集丛式井井眼轨迹防碰识别方法、 系统和 设备 (57)摘要 本发明提供了一种密集丛式井井眼轨迹防 碰识别方法、 系统和设备， 属于钻井技术领域。 所 述方法包括， 计算当前井造斜前的井底误差椭球 三轴长度； 对平台空间进行三维网格划分； 以正 方体的各顶 点对网格中的每个正方体进行标识； 对比井眼轨迹是否满足不等式， 判断当前井和邻 井的部分井眼轨迹是否落入该正方体内； 对比包 含相同井段井眼轨迹的两组正方体的顶点。 本发 明能够应用于钻井技术领域， 能够快速准确地识 别井眼交碰风险。 权利要求书3页 说明书12页 附图3页 CN 115114800 A 2022.09.27 CN 115114800 A 1.一种密集丛式井井眼轨迹防碰识别方法， 其特征在于， 所述井眼轨迹防碰识别方法 包括以下步骤： S1、 以当前井为基准， 计算当前井造斜前的井底误差椭球三轴长度； S2、 对整个平台空间进行三维网格划分， 单元网格是为以井底误差椭球的最大长半轴 LMAX为边长的正方体； S3、 以正方体的各顶点对网格 中的每个正方体进行标识， 获得每个正方体的标识ID， 其 中， 正方体上表面的四个顶点坐标分别为(N0， E0， D0)、 (N0， E0+LMAX， D0)、 (N0+LMAX， E0+LMAX， D0) 和(N0+LMAX， E0， D0)， 正方体下表面的四个顶点坐标分别为(N0， E0， D0+LMAX)、 (N0， E0+LMAX， D0+ LMAX)、 (N0+LMAX， E0+LMAX， D0+LMAX)和(N0+LMAX， E0， D0+LMAX)； S4、 针对每个正方体， 以对比井眼轨迹的NED值是否满足不等式(N0， E0， D0)≤(N， E， D)≤ (N0+LMAX， E0+LMAX， D0+LMAX)的方式， 分别判断当前井和邻 井的部分井眼轨迹是否落入该正方 体内， 若是， 则选择包 含部分井眼轨 迹的正方体， 若否， 则剔除不包 含井眼轨 迹的正方体； S5、 对比包含相同井段井眼轨迹的两组正方体的顶点， 若存在顶点重合， 则识别结果为 当前井和邻井存在交碰风险， 若无顶点重合， 则识别结果 为当前井和邻井无交碰风险。 2.根据权利要求1所述的密集丛式井井眼轨迹防碰识别方法， 其特征在于， 步骤S1包括 以下子步骤： S11、 根据井眼轨 迹测量参数， 计算协方差矩阵H； S12、 求解特征行列式| λE ‑H|＝0， 计算协方差矩阵H的特 征值 λ1、 λ2和 λ3； S13、 计算 误差椭球表达式， 确定误差椭球三轴长度。 3.根据权利要求2所述的密集丛式井井眼轨迹防碰识别方法， 其特征在于， 步骤S1中， 所述协方差矩阵H为： 协方差矩阵中的元 素分别为： 式中， h11为协方差矩阵中第1行第1列的元素； h12为协方差矩阵中第1行第2列的元素； h13为协方差矩阵中第1行第3列的元素； h21为协方差矩阵中第2行第1列的元素； h22为协方差 矩阵中第2行第2列的元素； h23为协方差矩阵中第2行第3列的元素； h31为协方差矩阵中第3 行第1列的元素； h32为协方差矩阵中第3行第2列的元素； h33为协方差矩阵中第3行第3列的权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115114800 A 2元素； a11为向量 中第1行第1列的元素； a12为向量 中第1行第2列的元素； a13为向量 中 第1行第3列的元素； a21为向量 中第1行第1列的元素； a22为向量 中第1行第2列的元素； a23为向量 中第1行第3列的元素； a31为向量 中第1行第1列的元素； a32为向量 中第1行 第2列的元素； a33为向量 中第1行第3列的元素； a41为向量 中第1行第1列的元素； a42为向 量 中第1行第2列的元素； a43为向量 中第1行第3列的元素； ΔC10为初始参考误差； ΔC20 为钻柱磁化误差； ΔC30为罗盘误差； ΔIt0为井斜测量误差； DAH为当前井深； ΔIm方位测量误 差； N为前测点北坐标； E为前测点 东坐标。 4.根据权利要求3所述的密集丛式井井眼轨迹防碰识别方法， 其特征在于， 所述误差椭 球表达式为： 式中， U、 V、 W为误差椭球主轴坐标系； λ1、 λ2和 λ3为误差椭球方差矩阵的特征值； d为置信 度。 5.根据权利要求4所述的密集丛式井井眼轨迹防碰识别方法， 其特征在于， 误差椭球三 轴长度分别为 和 6.根据权利要求2所述的密集丛式井井眼轨迹防碰识别方法， 其特征在于， 所述井眼轨 迹测量参数包括井深、 井斜角和井斜方位角。 7.一种密集丛式井井眼轨迹防碰识别系统， 其特征在于， 所述井眼轨迹防碰识别系统 包括误差椭球 计算模块、 网格划分模块、 标识模块、 筛分模块和对比模块， 其中， 误差椭球计算模块被配置为以当前井为基准， 计算当前井造斜前的井底误差椭球三轴 长度； 网格划分模块被配置为以井底误差椭球的最大长半轴LMAX为边长对整个平台空间进行 三维网格划分； 标识模块与网格划分模块连接， 被配置为以正方体的各顶点对 网格中的每个正方体进 行标识， 获得每 个正方体的标识ID； 筛分模块与标识模块连接， 被配置为针对每个正方体， 以对比井眼轨迹的NED值是否满 足不等式(N0， E0， D0)≤(N， E， D)≤(N0+LMAX， E0+LMAX， D0+LMAX)的方式， 分别判断当前井和邻井 的部分井眼轨 迹是否落入该正方体内； 对比模块与判断模块连接， 被配置为对比包含相同井段井眼轨迹的两组正方体的顶 点， 获得井眼轨 迹防碰识别结果。 8.根据权利要求7所述的密集丛式井井眼轨迹防碰识别系统， 其特征在于， 所述筛分模 块包括判断子模块、 第一存 储模块和第二存 储模块， 其中， 判断子模块被配置为判断目标井的井眼轨迹的NED值是否满足不等式(N0， E0， D0)≤(N， E， D)≤(N0+LMAX， E0+LMAX， D0+LMAX)， 所述目标井包括当前井和邻井； 第一存储模块与判断子模块连接， 被配置为存储当前井的部分井眼轨迹的正方体及其 标识ID；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115114800 A 3