1.一种大井组丛式井轨迹防碰优化设计的方法,其特征在于,包括下述步骤:
步骤一、定义大井组丛式井井场坐标范围,包括井场中心坐标参数,井场长、宽范围,井场最大垂深,将定义后井场坐标方位在东西、南北、垂深三维空间离散化为网格体,为后续设计轨迹优化设计防碰计算提供基础;
步骤二、定义大井组设计井口参数,包括井口坐标参数及井口海拔;定义大井组靶体参数,包括靶心坐标参数及靶区半径及靶宽和靶高;将设计井口分配给目标靶体,轨迹优化设计即找到井口到目标靶体的设计曲线且满足防碰要求;
步骤三、将给定平台已钻井的井深、井斜角、井斜方位角、垂深、东西坐标、南北坐标及狗腿度轨迹数据参数加载到定义的大井组丛式井井场坐标范围内;
步骤四、自定义优化设计轨迹工程约束条件,给出增斜段的造斜率范围及扭方位段的狗腿严重度限制,给出设计井眼轨迹中靶精度范围和防碰安全距离;
步骤五、如果为水平井,根据定义的靶体坐标参数计算首靶点的井斜角和方位角,确定靶体的矢量中靶方位;
步骤六、根据式(1)方程建立大井组丛式井轨迹防碰优化设计模型,该模型的第一个方程minf1满足中靶精度要求,第二个方程minf2保证设计轨迹为最短井深这一目标函数:
式中:δni为每一个设计井段的北坐标增量,nt为靶体北坐标参数,单位m;
δei为每一个设计井段的东坐标增量,et为靶体东坐标参数,单位m;
δhi为每一个设计井段的垂深坐标增量,ht为靶体垂深坐标参数,单位m;
δli为每一个设计井段的井深坐标增量,单位m;
步骤七、将求出的满足中靶精度要求的最优设计井眼轨迹数据,加载到定义的大井组丛式井井场坐标范围,根据最优设计井眼轨迹数据和步骤三轨迹数据计算最近距离,如果不满足防碰安全距离,则转向步骤六,继续求解满足最优井眼轨迹,否则转向步骤八;
步骤八、将满足防碰安全距离的最优井眼轨迹作为已钻井轨迹加载到定义的大井组丛式井井场坐标范围并更新井轨迹数据,作为下一口井轨迹优化设计基础,直至所有井口轨迹设计完成。