鉆井臺的優(yōu)化定位的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】用于水平井開發(fā)的鉆井臺的優(yōu)化定位的系統(tǒng)和方法，其考慮了每一個水平井的位置和間隔、邊界及各種地面/地下危險。
【專利說明】鉆井臺的優(yōu)化定位的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請和通過參考方式全文引入本文的、號碼為8073664的美國專利，都轉(zhuǎn)讓給了 LANDMARK GRAPHICS 公司。
[0003]關(guān)于聯(lián)邦資助的研究的聲明
[0004]不適用。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0005]本發(fā)明大體上涉及定位鉆井臺的系統(tǒng)和方法。更特別地，本發(fā)明涉及水平井開發(fā)中鉆井臺(有時候其也被稱為平臺)的優(yōu)化定位，該方法和系統(tǒng)考慮了每一個水平井的位置和間隔、邊界及地面/地下危險。

【背景技術(shù)】
[0006]與其他類型的井不同，水平井有時候被稱為分支井(lateral)，在知道鉆井臺將坐落位置的情況下，需要在油藏水平處設(shè)置。同樣地，水平井的位置和間隔必須在計劃這些鉆井臺位置的時候納入考慮之中。除了井的位置、間隔、長度及類似因素之外，邊界和危險也必須在定位鉆井臺的時候納入考慮之中。危險可以地下危險的形式出現(xiàn)，比如，斷層或者淺層氣，或者以地面危險的形式出現(xiàn)，如地面、建筑物、水域、管道、鐵路、環(huán)境易受破壞區(qū)及類似情況。除了地面危險，巖層自身并非總是對鉆井有幫助的。它可能太高，或者含有太多斜坡，這樣場地準(zhǔn)備變得昂貴。
[0007]因為水平井開發(fā)已經(jīng)在過去幾年間發(fā)展起來，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果分支井基于現(xiàn)有的鉆井臺位置定位的話，水平井定位算法效果更好。且，如果它們基于將要發(fā)展成為的分支井會產(chǎn)生適當(dāng)間隔的情況，鉆井臺位置能形成更好的分支井。因為這樣的相互關(guān)系，設(shè)計為進(jìn)行分支井拋棄式定位的技術(shù)，基于這些分支井的點位布設(shè)，消除了分支井并且解除了基于那些計算位置的定位會在簡單區(qū)域中產(chǎn)生令人滿意的結(jié)果，但是在巖層處于鉆井臺定位的某些區(qū)域的區(qū)域中結(jié)果較差。為了解決效果較差的結(jié)果，已經(jīng)在巖層允許的區(qū)域中辨識出很多鉆井臺位置，繼而那些鉆點位置的優(yōu)化子集得以確定。盡管這個技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生了令人滿意的結(jié)果，它們并不是優(yōu)化的結(jié)果，其中鉆井臺位置的定位均勻地分布在整個井場中。
[0008]已經(jīng)做出了很多嘗試去針對標(biāo)準(zhǔn)采/注井網(wǎng)使用定位算法，比如，線性驅(qū)動，來生成作為平臺位置且可以輸出及重新導(dǎo)入的井網(wǎng)，然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不太優(yōu)化，因為定位算法旨在形成利用最大數(shù)量的目標(biāo)來填充邊界的井網(wǎng)，然而對于鉆井臺來說，需要利用最少的鉆井臺位置進(jìn)行最大程度的覆蓋。
[0009]其他傳統(tǒng)的方式已經(jīng)成為專利，比如美國專利7200540中公開的技術(shù)，其公開了形成平臺位置的自動方法且包括了指定給每一個用戶指定平臺的目標(biāo)最大數(shù)量，選擇可能的平臺組，通過對比排他性的多邊形來驗證成組可能位置并確定平臺位置的最佳組。另一種已授權(quán)的技術(shù)在美國專利6549879公開，其公開了鉆井期間鉆井臺自動定位的兩段法，其中鉆井臺在假設(shè)井僅僅是豎直井的情況下定位，且繼而針對優(yōu)化的水平以及斜完井進(jìn)行檢查。盡管這些授權(quán)或者未授權(quán)技術(shù)可以產(chǎn)生可以接受的結(jié)果，在考慮每一水平井的位置和間隔、邊界及地面/地下危險之下定位鉆井臺的情況下，它們可以不那么優(yōu)化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，通過在水平井開發(fā)中考慮每一水平井的位置和間隔、邊界及地面/地下危險而優(yōu)化鉆井臺的定位，本發(fā)明滿足了上述需求并克服了現(xiàn)有技術(shù)中一種或多種缺陷。
[0011]在一個實施方式中，本發(fā)明包括在預(yù)定邊界中定位多個鉆井臺的方法，其包括:a)基于行間隔和最大的間距確定最大行數(shù)山)基于列間隔以及最大間距確定最大列數(shù)；c)針對開始位置處的每一行以及開始位置處的每一列在預(yù)定邊界之中確定種子點位置，每一種子點位置屬于種子點位置組；d)使用計算機處理器計算種子點位置組的總值；e)在每一行中通過行增量調(diào)整開始位置，以及在每一列中通過列增量調(diào)整開始位置；f)在每一行中按開始位置的預(yù)定數(shù)以及在每一列中按開始位置的預(yù)定數(shù)重復(fù)步驟c)_e) '及g)基于具有最佳總值的種子點位置組中的各個種子點位置在每一個位置上定位鉆井臺。
[0012]在另一個實施方式中，本發(fā)明包括程序載體裝置來承載計算機可執(zhí)行指令以在預(yù)定邊界之中定位多個鉆井臺，該指令可以實行為執(zhí)行:a)基于行間隔和最大的間距確定最大行數(shù)山)基于列間隔以及最大間距確定最大列數(shù)；c)針對開始位置處的每一行以及開始位置處的每一列在預(yù)定邊界之中確定種子點位置，每一種子點位置屬于種子點位置組；d)使用計算機處理器計算種子點位置組的總值；e)在每一行中通過行增量調(diào)整開始位置，以及在每一列中通過列增量調(diào)整開始位置；f)在每一行中按開始位置的預(yù)定數(shù)以及在每一列中按開始位置的預(yù)定數(shù)重復(fù)步驟c)_e) '及g)基于具有最佳總值的種子點位置組中的各個種子點位置在每一個位置上定位鉆井臺。
[0013]本領(lǐng)域技術(shù)人員可從各個實施方式下面的說明和相關(guān)附圖中明了本發(fā)明其他方面、優(yōu)點和實施方式。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面記載的本發(fā)明參考了附圖，附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的元件，且其中:
[0015]圖1為流程圖，顯示了執(zhí)行本發(fā)明方法的一個實施方式。
[0016]圖2為流程圖，顯示了執(zhí)行本發(fā)明方法的另一個實施方式。
[0017]圖3為流程圖，分別顯示了圖1和2中執(zhí)行步驟128和228的算法其一個實施方式。
[0018]圖4為平面視圖，顯示了具有水平井井場開發(fā)中的預(yù)定區(qū)域，水平井包括不同尺寸及表示道路、管道和建筑物的多種危險。
[0019]圖5為平面視圖，顯示了圖4中具有相同危險的預(yù)定區(qū)域以及基于單個隨機種子點的列鉆井臺位置模式而形成的行。
[0020]圖6為平面視圖，顯示了圖4中具有相同危險的預(yù)定區(qū)域以及基于優(yōu)化種子點的列鉆井臺位置模式而形成的行。
[0021]圖7為平面視圖，顯示了圖4中具有相同危險的預(yù)定區(qū)域以及優(yōu)化的鉆井臺位置模式。
[0022]圖8為平面視圖，顯示了圖4中具有相同危險的預(yù)定區(qū)域以及通過繞行鉆井臺位置而避免危險來獲得另一種優(yōu)化的鉆井臺位置模式。
[0023]圖9為方框圖，顯示了執(zhí)行本發(fā)明的計算機系統(tǒng)的一個實施方式。

【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明的主題將詳細(xì)說明，然而，說明書自身并非旨在限定本發(fā)明的范圍。因此主題也可以其他方式執(zhí)行，包括不同的步驟或者與本文中所述相同的步驟的集合，并結(jié)合其他技術(shù)。此外，盡管本文中用詞語“步驟”來說明所采用方法的不同元素，除非清楚地描述為特定的順序，否則該詞語不應(yīng)被理解為含有在本文中所記載各種步驟之間的任意特定順序的意思，。而下面的說明涉及油氣工業(yè)，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法不限于此，且也可以在其他工業(yè)中應(yīng)用以獲得相同的效果。
[0025]本發(fā)明可被用于在考慮到每一水平井的位置和間隔、邊界及地面/地下危險的情況下以優(yōu)化的方式從特定的開發(fā)場景中產(chǎn)生一組鉆井臺站點(也稱為鉆井臺位置)。下面說明的目的在于，鉆井臺位置表示了鉆井臺儀優(yōu)化方式將放置或者定位的某個地方，點是指具有X、y坐標(biāo)的泛型位置，而種子點是其他點可以由此計算得到的點。對于任意的種子點、指定的所需井間隔間距和側(cè)向長度，優(yōu)化鉆井臺位置組可相對于彼此進(jìn)行計算，盡管它們在邊界和危險方面未進(jìn)行優(yōu)化。針對每一個計算得到的鉆井臺位置，也可以確定鉆井臺位置是否處于危險區(qū)域，且如果其處于該區(qū)域則使用本領(lǐng)域公知技術(shù)繞開直到發(fā)現(xiàn)可接受的“實施區(qū)域”，或者已經(jīng)移動得太遠(yuǎn)以致不能納入最大移動間距限定的模式之中。在后一種情況下，鉆井臺位置可從脫離鉆井臺位置模式。每一鉆井臺位置繼而可以基于與其必須移動多少才能到達(dá)非危險區(qū)域之中相比，其側(cè)向占用空間有多少是位于允許的生產(chǎn)范圍之中而計算值。
[0026]鉆井臺位置的整體模式可基于鉆井臺位置值的總和而計算值。通過嘗試各種種子點，鉆井臺位置組可以利用之后可以用來比較的值而產(chǎn)生。而所有可能的種子點組是無限的，為了所有的施加目的，在行方向中行間隔以及列方向中列間隔的一個位置組可以覆蓋所有的可能性。最大變量可以是在進(jìn)階中通過可能種子點的矩形使用的增量。而本發(fā)明的下述說明在具有大量危險的鉆井臺位置其大型開發(fā)中特別有利，其也可以在更為簡單的情況下使用。
[0027]方法說明
[0028]現(xiàn)在參考圖1，示出了執(zhí)行本發(fā)明方法100的實施方式。方法100大體上生成或多或少成行或者成列的鉆井臺位置組。
[0029]在步驟102中，XY最小，最大和中心點都針對表示期望生產(chǎn)量的預(yù)定區(qū)域使用本領(lǐng)域公知技術(shù)來計算。(X最小-X最大，Y最小-Y最大)計算值表示可用于針對預(yù)定區(qū)域通過((X最小+X最大)+2，(Y最小+Y最大)+2))來確定中心點(“X中心”，“Y中心”)的范圍。范圍和中心點表示預(yù)定區(qū)域的范圍，所有可能的鉆井臺位置都必須落入該預(yù)定區(qū)域之中。在圖4中，示出了針對具有水平井的井場開發(fā)中預(yù)定區(qū)域其平面視圖400。邊界402落入預(yù)定區(qū)域、以及不同尺寸和形狀且代表的道路、管道和/或建筑物的多種危險之中。因此，這個步驟計算出了范圍(X最小-X最大，Y最小-Y最大)以及中心點(X中心，Y中心)，其中所有可能的鉆井臺位置必須落入該預(yù)定區(qū)域之中。
[0030]在步驟104之中，行間隔(“行間隔”)和列間隔(“列間隔”)使用本領(lǐng)域公知技術(shù)、井尺寸和間隔值計算。比如，行間隔可以計算為跟部/跟部間隔乘以趾部/尖趾間隔乘以兩倍最大側(cè)向長度。列間隔可以計算為垂直于跟部的兩倍距離。可替換地，使用者可以希望限定自己的行和列間隔。
[0031]在步驟106之中，最大間距(“最大間距”)，最大行數(shù)(最大行)和最大列數(shù)(“最大列”)分別被設(shè)定為等于:i)角對角間距；ii)最大間距/行間隔)+2 ;及iii)(最大間距/列間隔)+2。角對角間距為點(X最小，Y最小)和點(X最大,Y最大)之間的間距。
[0032]在步驟108之中，行增量(“行增”)被設(shè)定為在O和I之間通過固定的預(yù)定增量(像，比如0.2)而增加。
[0033]在步驟110之中，列增量(“列增”)被設(shè)定為在O和I之間通過固定的預(yù)定增量(像，比如0.2)而增加。為了嘗試找到最佳的種子點位置，步驟108、140和110、138所表示的回路因此被用于繞著X中心、Y中心而旋轉(zhuǎn)種子點位置(在步驟120中旋轉(zhuǎn)之后的X、Y)。
[0034]在步驟112之中，開始位置X( “始位置X”)被設(shè)定為等于X中心_((最大列/2+列增).列間隔)。
[0035]在步驟114之中，開始位置Y( “始位置Y”)被設(shè)定為等于Y中心_((最大行/2+行增).行間隔)。
[0036]在步驟116中，行被設(shè)定為在O和最大行之間以I為單位增加。
[0037]在步驟118中，列(“列”)被設(shè)定為在O和最大列之間以I為單位增加。步驟116,134和118、132表示的回路因此被用于通過利用發(fā)現(xiàn)的鉆井臺位置其行數(shù)和列數(shù)進(jìn)行迭代，如果可以的話，在每一行、列位置上迭代。
[0038]在步驟120中，X被設(shè)定為等于始位置Χ+(列.列間隔)，Y被設(shè)定為等于始位置Y+行?行間隔，且x、Y通過方位角而繞著X中心、Y中心旋轉(zhuǎn)。方位角代表預(yù)定的初期鉆井方位角，其被用于繞著X中心、Y中心旋轉(zhuǎn)X、Y到表示為新“位置”的位置。
[0039]在步驟122中，方法100確定位置是否位于預(yù)定邊界之中，其可以表示為包括任意縮進(jìn)的表面邊界。如果位置不落入預(yù)定邊界之中，那么方法100返回到步驟118。如果位置落入預(yù)定邊界之中，那么方法100前進(jìn)到步驟123。
[0040]在步驟123之中，方法100確定是否基于有沒有危險(比如預(yù)定表面和表面危險)要避免而移動該位置。如果沒有危險需要避開，那么方法100進(jìn)行到步驟126。如果沒有危險要避免，那么方法100前進(jìn)到步驟124，以移動該位置。
[0041]在步驟124之中，位置使用本領(lǐng)域已知技術(shù)來移動位置，像，比如US7200540中記載的“走動”技術(shù)。在此情況下，新位置可以在執(zhí)行了走動來避開危險(多種)之后的一確定，或者如果走動不能在預(yù)定最大允許移動間距之中找到新位置的情況下確定無效位置。遇到的危險越多，特別是較小的危險如道路、管道、建筑物及類似，走動的值變得越大。
[0042]在步驟126之中，方法100確定來自步驟120或者124的位置是否使用本領(lǐng)域公知的技術(shù)來證實。比如，有效的位置可以是位于預(yù)定邊界之中的位置且不具有危險的位置。因而基于這個臨界值的有效位置，可通過將該位置與一個或更多的二維多邊形對比而確定，通過將它們的顏色與具有已知好/差著色的地理參考圖像對比，從確定網(wǎng)格的值和/或斜度。
[0043]在步驟128中，“計算值”算法被執(zhí)行為計算值，其會參考圖3做出進(jìn)一步的說明。
[0044]在步驟130中，值加到當(dāng)前總數(shù)，而步驟120或步驟124中的位置被加到當(dāng)前矢量。當(dāng)前矢量是在步驟130中當(dāng)前迭代中發(fā)現(xiàn)的位置其運行列表。當(dāng)前總數(shù)為列表中位置的值其運行總和。
[0045]在步驟132中，如果列小于最大列數(shù)且列被設(shè)定為下一個增量，方法100返回到步驟118。如果列等于最大列數(shù)，那么方法100會前進(jìn)到步驟134。
[0046]在步驟134中，如果行小于最大行數(shù)，而且行被設(shè)定為下一個增量，方法100返回到步驟116。如果行等于最大行數(shù)，那么方法100前進(jìn)到步驟136。
[0047]在步驟136中，方法100確定，當(dāng)前總數(shù)是否大于最大值，也即步驟136的第一迭代中的O。如果當(dāng)前總數(shù)不大于最大值，那么方法100前進(jìn)到步驟138。如果當(dāng)前總數(shù)大于最大值，那么方法100前進(jìn)到步驟137。
[0048]在步驟137中，最大值被設(shè)定為等于當(dāng)前總數(shù)，而最大矢量被設(shè)定為等于當(dāng)前矢量。且，因此，最大矢量表示目前找到的最佳的鉆井臺位置組，而最大值表示那些鉆井臺位置的累積值。
[0049]在步驟138中，如果列增小于I且列增被設(shè)置為下一個增量，方法100返回到步驟110。如果列增等于1，那么方法100前進(jìn)到步驟140。
[0050]在步驟140中，如果行增小于I且行增被設(shè)置為下一個增量，方法100返回到步驟108。如果行增等于1，那么方法100前進(jìn)到步驟142。
[0051]在步驟142中，最大矢量作為優(yōu)化鉆井臺位置(多個)而返回，且方法100終結(jié)。
[0052]現(xiàn)在參考圖5-6，圖4中的預(yù)定區(qū)域被示為具有相同的危險。圖5中平面視圖500示出了方法100 (不具有步驟108，110，124)的結(jié)果，其包括了具有單個隨機種子點的列鉆井臺位置模式而組成的行。圖6中的平面視圖600示出了方法100(不具有步驟124)的結(jié)果，其包括了具有單個隨機種子點的列鉆井臺位置模式而組成的行。圖6中的模式使用了優(yōu)化的種子點生成了 49個鉆井臺位置，比圖5中使用單個隨機種子點生成的鉆井臺位置多17個。每一個鉆井臺位置被表示為矩形虛線表示的需要從鉆井臺位置鉆取的水平井覆蓋區(qū)域之中的實心方形。
[0053]現(xiàn)在參考圖2，方法的流程圖示出了本發(fā)明執(zhí)行的方法200的另一個實施方式。方法200通常生成了一組鉆井臺位置作為一組行，它們在每一行內(nèi)大致等距地間隔，但是不會試圖與前面或者后面的行形成列對齊。
[0054]在步驟202中，XY最小、最大和中心點針對表示預(yù)期生產(chǎn)場使用本領(lǐng)域公知技術(shù)而計算。針對(X最小-X最大，Y最小-Y最大)所計算的值表示了被用來針對預(yù)定區(qū)域通過((X最小+X最大)+2、(Y最小+Y最大)+2))來確定中心點(“X中心”，“Y中心”)的范圍。范圍和中心點表示預(yù)定區(qū)域的范圍，所有可能的鉆井臺位置都必須落入該范圍內(nèi)。換句話說，這個步驟計算的范圍(X最小-X最大，Y最小-Y最大)和中心點(X中心，Y中心)，其中所有可能的鉆井臺位置都必須落入該范圍內(nèi)。
[0055]在步驟204中，行間隔(“行間隔”)和列間隔(“列間隔”)使用本領(lǐng)域公知的技術(shù)、完整的尺寸和間隔值計算。比如，行間隔可以計算為跟部/跟部間隔乘以趾部/趾部間隔乘以兩倍最大側(cè)向長度。列間隔可以計算為垂直于跟部的兩倍距離。
[0056]在步驟206中，最大間距(“最大間距”)，最大行數(shù)(最大行)和最大列數(shù)(“最大列”)分別被設(shè)定為等于:i)角對角間距；ii)最大間距/行間隔)+2 ;及iii)(最大間距/列間隔)+2。角對角間距為點(X最小，Y最小)和點(X最大,Y最大)之間的間距。
[0057]在步驟208之中，行增量(“行增”)被設(shè)定為在O和I之間通過固定的預(yù)定增量(像，比如0.2)而增加。
[0058]在步驟210之中，開始位置Y(始位置Y)被設(shè)定為等于Y中心_((最大行/2+行增).行間隔)，且新的當(dāng)前行列表開始(分配)。
[0059]在步驟212中，行被設(shè)定為在O和最大行之間以I為單位增加。
[0060]在步驟214中，列增量(“列增”)被設(shè)定為在O和I之間通過固定的預(yù)定增量(像，比如0.2)而增加。
[0061]在步驟216之中，開始位置X(始位置X)被設(shè)定為等于X中心_((最大列/2+列增).列間隔)，且新的當(dāng)前列列表開始(分配)。
[0062]在步驟218中，列(“列”)被設(shè)定為在O和最大列之間以I為單位增加。
[0063]在步驟220中，X被設(shè)定為等于始位置X+(列.列間隔)，Y被設(shè)定為等于始位置Y+行?行間隔，X、Y繞著X中心、Y中心通過方位角旋轉(zhuǎn)。方位角表示了預(yù)定的初始鉆井方位角，其被用于繞著X中心、Y中心旋轉(zhuǎn)X、Y到表示為新“位置”的位置。
[0064]在步驟222中，方法200確定位置是否在預(yù)定邊界之中，其可以被表示為包括任意縮進(jìn)的表面邊界。如果位置不落入預(yù)定邊界中，那么方法200返回到步驟218。如果位置位于該預(yù)定邊界之中，那么方法前進(jìn)到步驟223。
[0065]在步驟223中，方法200基于有沒有危險(如預(yù)定表面和地下危險)要避開而確定是否移動位置。如果沒有危險要避開，那么方法200前進(jìn)到步驟226。如果有危險要避開，那么方法200進(jìn)行步驟224，移動位置。
[0066]在步驟224中，位置使用本領(lǐng)域公知技術(shù)來移動，像，比如，美國專利7200540中公開的“走動”技術(shù)。在此情況下，新位置可以在執(zhí)行了走動來避開危險(多種)之后的一確定，或者如果走動不能在預(yù)定最大允許移動間距之中找到新位置的情況下確定無效位置。遇到的危險越多，特別是較小的危險如道路、管道、建筑物及類似，走動的值變得越大。
[0067]在步驟226中，方法200使用本領(lǐng)域公知技術(shù)確定步驟220或步驟224的位置是否有效。比如，有效的位置可以是落入預(yù)定邊界和沒有危險的位置。因而基于這個臨界值的有效位置，可通過將該位置與一個或更多的二維多邊形對比而確定，通過將它們的顏色與具有已知好/差著色的地理參考圖像對比，從確定網(wǎng)格的值和/或斜度。如果位置不是有效的，那么方法200前進(jìn)到步驟218。如果步驟224的位置是空值，那么這個步驟中的位置是無效的。如果位置是有效的，那么方法200前進(jìn)到步驟228。
[0068]在步驟228中，“計算值”算法執(zhí)行為計算一值，其將參考圖3進(jìn)一步說明。
[0069]在步驟230中，值被加入到當(dāng)前總數(shù)之中，且步驟220或者步驟224的位置被加入到當(dāng)前行列表。當(dāng)前總數(shù)為當(dāng)前列列表中值的運行總數(shù)。
[0070]在步驟232中，如果列小于最大列且列被設(shè)定為下一個增量，方法200返回到步驟218。如果列等于最大列，那么方法200前進(jìn)到步驟234。
[0071]在步驟234中，如果當(dāng)前總數(shù)大于之前的最佳列值，最佳列值和最佳列列表分別從當(dāng)前總數(shù)和當(dāng)前列列表之中獲得(即，設(shè)定為等于)。因此，最佳列值和最佳列列表在步驟212和214之間分別可以初始化到O并清空。最佳列列表和當(dāng)前列列表表示了鉆井臺(多個)的實際位置，而最佳列值和當(dāng)前總數(shù)表示了各個位置的值總和。
[0072]在步驟236中，如果列增小于I且列增被設(shè)定為下一個增量，方法200返回到步驟214。如果列增量等于1，那么方法200前進(jìn)到步驟238。
[0073]在步驟238中，最佳列列表加到當(dāng)前行列表，而最佳列值加到當(dāng)前行值，而改制在步驟238的第一迭代中是O。
[0074]在步驟240中，如果行小于最大行，且行被設(shè)為下一個增量，方法200返回到步驟212。如果行等于最大行，那么方法200前進(jìn)到步驟242。
[0075]在步驟242中，如果當(dāng)前總數(shù)大于之前的最佳行值，最佳行值和最佳行列表分別從當(dāng)前總數(shù)和當(dāng)前行列表之中獲得(即，設(shè)定為等于)。因此，最佳行值和最佳行列表在步驟212和214之間分別可以初始化到O并清空。最佳行列表和當(dāng)前行列表表示了鉆井臺(多個)的實際位置，而最佳行值和當(dāng)前總數(shù)表示了各個位置的值總和。
[0076]在步驟244中，如果行增小于I且行增被設(shè)定為下一個增量，方法200返回到步驟208。如果行增等于1，那么方法200前進(jìn)到步驟246。
[0077]在步驟246中，最佳行列表作為優(yōu)化的鉆井臺位置(多個)而返回，且方法200終止。
[0078]現(xiàn)在參考圖7-8，圖4中的預(yù)定區(qū)域被示為具有相同危險。圖7中的平面視圖700示出了方法200 (不具有步驟224)的結(jié)果，其包括了優(yōu)化的鉆井臺位置模式。圖8中的平面視圖800示出了方法200的步驟，其包括了使得鉆井臺位置行走而繞開危險來獲得另一個優(yōu)化的鉆井臺位置模式。圖8中的模式通過在步驟224中移動位置而生成59個鉆井臺位置，與圖7中沒有在步驟224中移動位置相比，多了 4個鉆井臺位置。每一個鉆井臺位置被表示為矩形虛線表示的需要從鉆井臺位置鉆取的水平井覆蓋區(qū)域之中的實心方形。
[0079]現(xiàn)在參考圖3，分別示出了圖1和2中執(zhí)行步驟128和228的“計算值”算法。方法300針對鉆井臺位置，基于繞著鉆井臺的區(qū)域如何使用當(dāng)前設(shè)計限制從鉆井臺位置鉆出的水平井能排出而計算值。然而，本領(lǐng)域公知的其他技術(shù)可以用于為鉆井臺位置指定值。
[0080]在步驟304中，8個預(yù)定位置針對步驟120或者224的位置而調(diào)整，且值被設(shè)定為等于O。該8個預(yù)定位置包括沿著初始鉆井方位角從(0，0)鉆井位置在每一個方向上以最大間距隔開的4個位置，以及沿著初始鉆井方位角從(0，0)鉆井位置在每一個方向上以最小間距隔開的4個位置。最大間距假定，側(cè)部在最大到達(dá)值處具有跟部，而側(cè)部長度為最大側(cè)部長度。最小間距假定，側(cè)部在一般最大到達(dá)值處具有跟部，而側(cè)部程度為最小側(cè)部長度。這8個預(yù)定位置可以通過從(0，0)鉆井臺位置，通過增加步驟120或者步驟224的位置到每一個預(yù)定位置而調(diào)整到所提出的鉆井臺位置。
[0081]在步驟306中，方法300針對步驟308-310選擇調(diào)整后位置。方法300可隨機選擇調(diào)整后的位置或者使用任意其他預(yù)定臨界值。
[0082]在步驟308中，方法300確定調(diào)整后的位置是否位于有效的目標(biāo)位置。有效目標(biāo)位置，比如，可以位于表面以及地下邊界之中且不具有任意危險。如果調(diào)整后的位置不處于有效目標(biāo)位置，那么方法300返回到步驟306。如果調(diào)整后位置在有效的目標(biāo)位置，那么方法300前進(jìn)到步驟310。
[0083]在步驟310中，值被設(shè)定為等于值+0.1。0.1的值加到處于有效目標(biāo)位置的每一個調(diào)整后位置，如果八個調(diào)整后位置都位于有效目標(biāo)位置，步驟316中的值被設(shè)定為1.0，從而反映出100%有效的一個鉆井臺比每一個50%有效的兩個鉆井臺更有價值。
[0084]在步驟312中，方法300確定步驟304中額外的調(diào)整后位置是否可用。如果有額外的調(diào)整后位置，那么方法300返回到步驟306以旋轉(zhuǎn)另一個調(diào)整后的位置。如果沒有額外的調(diào)整后位置，那么方法300前進(jìn)到步驟314。
[0085]在步驟314中，方法300確定步驟310中的累積值是否大于0.75。如果值不大于0.75，那么方法300前進(jìn)到步驟318。如果值大于0.75，那么方法前進(jìn)到步驟316。
[0086]在步驟316中，值被設(shè)定為等于步驟310的累積值+0.2。
[0087]在步驟318中，移動因子被設(shè)定為等于最大(行間隔，列間隔)。換句話說，移動因子被設(shè)定為等于行間隔和列間隔中較大的一個。
[0088]在步驟320中，值被設(shè)定為等于值-(移動間距/移動因子)，其中移動間距為步驟124或者步驟224中位置移動的間距。
[0089]在步驟322中，方法300確定值是否比最小值要小。如果該值不比最小值要小，那么方法前進(jìn)到步驟326。如果值比最小值要小，那么方法300前進(jìn)到步驟324。最小值是預(yù)定值，這樣如果鉆井臺位置不滿足這個值，應(yīng)該不會被包括到試驗計劃中。
[0090]在步驟324中，值被設(shè)定為等于O。
[0091]在步驟326中，步驟320或步驟324的值返回到步驟128或者步驟228。
[0092]系統(tǒng)說明
[0093]本發(fā)明可以透過指令的電腦可執(zhí)行程序來實施，比如，程序模塊，通常被稱為軟件應(yīng)用或者電腦執(zhí)行的應(yīng)用程序。軟件可以包括，比如，執(zhí)行特別工作或者實施特定抽象數(shù)據(jù)類型的例行程序、程序、目標(biāo)、部件以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。軟件形成了界面，以使得計算機根據(jù)輸入源來反應(yīng)。資產(chǎn)評估和/或軌跡跟蹤設(shè)計師?，是LANDMARK GRAPHICS公司出產(chǎn)的商業(yè)軟件應(yīng)用，可以用作界面應(yīng)用來執(zhí)行本發(fā)明。該軟件還與其他代碼段配合以對應(yīng)于結(jié)合所接收數(shù)據(jù)源而收到的數(shù)據(jù)來啟動各種工作。軟件可以存儲和/或承載任意各種介質(zhì)，如光盤只讀存儲器、磁盤、磁泡存儲器和半導(dǎo)體存儲器(如各種類型的隨機存取存貯器或只讀存儲器)。此外，軟件和其結(jié)果可透過各種載體介質(zhì)來傳輸，比如，光纖、金屬線、自由空間和/或透過任意各種網(wǎng)絡(luò)如因特網(wǎng)來傳輸。
[0094]此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解本發(fā)明可利用各種計算機系統(tǒng)結(jié)果來實踐，包括手持設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、微處理型或者可編程電子消費品、微計算機、大型計算機和類似物。本發(fā)明可以接受使用任意數(shù)量的計算機系統(tǒng)及計算機網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明可以在分布計算環(huán)境中執(zhí)行，工作可以由遠(yuǎn)程處理裝置來執(zhí)行，該裝置透過通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來。在分布計算環(huán)境中，程序模塊可位于包括了記憶存儲裝置的本地或者遠(yuǎn)程計算機存儲介質(zhì)中。本發(fā)明，因此，可結(jié)合各種硬件、軟件或兩者的組合在計算機系統(tǒng)或者其他處理系統(tǒng)中執(zhí)行。
[0095]現(xiàn)在參考圖9，示出了在計算機上執(zhí)行本發(fā)明系統(tǒng)的方框圖。該系統(tǒng)包括計算單元，有時候也被稱為計算機系統(tǒng)，其包含了存儲器、應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫、瀏覽器、ASCII文件、客戶界面、視頻界面以及處理單元。計算單元僅僅是適當(dāng)計算環(huán)境的一個示例，且并不是對使用的范圍或者本發(fā)明的功能性進(jìn)行限定。
[0096]存儲器主要存儲應(yīng)用程序，其也被稱為程序模塊，包含了計算機可執(zhí)行指令，由計算單元來執(zhí)行，從而實施本文中記載的及圖1-8中所示的本發(fā)明。該存儲器，因此包括，露天作業(yè)TM，其被用作數(shù)據(jù)庫，以提供數(shù)據(jù)和/或存儲數(shù)據(jù)結(jié)果。ASCII文件也可以用于提供數(shù)據(jù)和/或存儲數(shù)據(jù)結(jié)果。存儲器也包括決策空間桌面TM，其被用于展示數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)結(jié)果的瀏覽器。資產(chǎn)評估TM中的鉆井臺定位模塊可以用于與軌跡跟蹤設(shè)計師TM交流，以確定每一鉆井臺的優(yōu)化位置。盡管資產(chǎn)評估TM可與軌跡跟蹤設(shè)計師TM使用，以確定每一鉆井臺的優(yōu)化位置，但是其他界面應(yīng)用也可以使用，反而，或者鉆井臺定位模塊可以用作獨立運行的應(yīng)用。決策空間桌面TM和露天作業(yè)TM為LANDMARK GRAPHICS公司所出的商用軟件應(yīng)用。
[0097]盡管計算單元被示為具有通用存儲器，該計算單元通常包括各種計算機可讀介質(zhì)。通示例，但非限定，計算機可讀介質(zhì)可包括計算機存儲介質(zhì)以及通信介質(zhì)。計算系統(tǒng)初期可包括易失性存儲器和/或非易失性存儲器形式的計算機存儲介質(zhì)，比如只讀存儲器(ROM)和隨機存取存貯器(RAM)。基本輸入輸出系統(tǒng)(B1S)，含有了幫助在計算機單元中的元件之間傳輸信息的基礎(chǔ)程序，比如啟動期間，通常存儲在ROM中。RAM通常含有數(shù)據(jù)和/或程序模塊，它們可以直接訪問處理單元，和/或在處理單元中進(jìn)行當(dāng)前操作。通過示例，而非限定，計算單元包括操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序、其他程序模塊和程序數(shù)據(jù)。
[0098]存儲器中所示部件也可以包括其他可移除/不可移除、易失性和/或非易失性計算機存儲介質(zhì)，或者它們可以透過應(yīng)用程序界面(“API”)或者云計算在計算單元中執(zhí)行，這可以貯存在通過計算機系統(tǒng)或者網(wǎng)絡(luò)連接的分離計算單元上。僅僅是示例，硬盤驅(qū)動可以從非移除、非易失性磁體介質(zhì)上讀寫，磁盤驅(qū)動可從可移除、非易失性磁盤上讀寫，且光盤驅(qū)動可以從可移除、非易失性光盤，比如CD ROM或者其他光介質(zhì)上讀寫。其他可在示意性操作環(huán)境中使用的可移除/不可移除、易失性和/或非易失性計算機存儲介質(zhì)可包括，但不限于，卡型盒式磁帶機、閃存卡、數(shù)字萬能光盤、數(shù)字視頻磁帶、固態(tài)RAM、固態(tài)R0M，和類似。驅(qū)動和與其相配的上述計算機存儲介質(zhì)提供了計算單元其計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊和其他數(shù)據(jù)的存儲。
[0099]客戶可以通過客戶界面將命令和信息輸入到計算單元，該界面可以是輸入裝置，比如鍵盤和點擊設(shè)備，通常被稱為鼠標(biāo)、軌跡球或者觸控板。輸入裝置可以包括麥克風(fēng)、操縱桿、衛(wèi)星電視碟形天線、掃描儀或類似。這些和其他輸入裝置通常借助用戶界面鏈接誒到處理單元，而該用戶界面被連接到系統(tǒng)總線，但是可以通過其他界面和總線結(jié)構(gòu)來連接，t匕如平行端口或者通用串行總線(USB)。
[0100]監(jiān)視器或者其他類型的展示裝置可以通過界面，比如視頻界面連接到系統(tǒng)總線。圖形用戶接口(“GUI”)也可以使用視頻界面來接收來自用戶界面的指令，并將指令傳輸?shù)教幚韱卧３吮O(jiān)視器外，計算機也可以包括其他周邊輸出裝置，比如擴音器和打印機，可以通過輸出外圍接口連接。
[0101]盡管計算單元的很多其他內(nèi)部部件未示出，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解這些部件和他們的相互連接是公知的。
[0102]雖然本發(fā)明接合了當(dāng)前優(yōu)選的實施方式來說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，其并不在于將本發(fā)明限定為那些實施方式。因為本文中所述的系統(tǒng)和方法被用于選擇性且自動定位各種平臺類型，它們在針對手機塔、電線、住宅、石油和天然氣鉆機及類似來定位鉆井臺來說特別有幫助。因此，可以考慮的是，各種可替換的實施方式以及修正可以對所公開實施方式做出，而不會偏離附隨權(quán)利要求及其等同方式所限定的本發(fā)明精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種在預(yù)定邊界之中定位多個鉆井臺的方法，其包括: a)基于行間隔和最大間距確定最大行數(shù)； b)基于列間隔以及最大間距確定最大列數(shù)； c)針對開始位置處的每一行以及針對開始位置處的每一一列在預(yù)定邊界之中確定種子點位置，每一種子點位置屬于種子點位置組； d)使用計算機處理器計算所述種子點位置組的總值； e)在每一行中通過行增量調(diào)整開始位置以及在每一列中通過列增量調(diào)整開始位置； f)在每一行中按開始位置的預(yù)定數(shù)以及在每一列中按開始位置的預(yù)定數(shù)重復(fù)步驟c)-e);及 g)基于具有最佳總值的種子點位置組中的各個種子點位置，在每一個位置上定位鉆井臺。
2.權(quán)利要求1的方法，其中每一個種子點的位置用x、y坐標(biāo)來表示。
3.權(quán)利要求2的方法，進(jìn)一步包括針對在所述種子點位置組中的每一種子點位置計算一值。
4.權(quán)利要求3的方法，其中種子點位置組的總值被每一x、y坐標(biāo)處每一種子點位置的值的總和表不。
5.權(quán)利要求3的方法，其中種子點位置組的總值被每一行中每一I坐標(biāo)處的每一種子點位置的值以及每一行中每一 X坐標(biāo)處的每一種子點位置的值的總和表示。
6.權(quán)利要求2的方法，其中種子點位置組的最高總值被利用每一行和每一列的相同X、y坐標(biāo)而獲得的種子點位置組的最高總值表示。
7.權(quán)利要求2的方法，其中種子點位置組的最高總值被利用每一行相同的y坐標(biāo)和每一行不同X坐標(biāo)而獲得的種子點位置組的最高總值表示。
8.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括在預(yù)定邊界之中移動每一個種子點位置以避開任意危險。
9.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括確定預(yù)定邊界之中每一個種子點位置不存在任意危險。
10.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括:初始化行以及行增量，以及初始化列及列增量。
11.一種承載計算機可執(zhí)行指令的程序載體裝置，用于在預(yù)定邊界之中定位多個鉆井臺，該指令可執(zhí)行為實施: a)基于行間隔和最大間距確定最大行數(shù)； b)基于列間隔以及最大間距確定最大列數(shù)； c)針對開始位置處的每一行以及開始位置處的每一列在預(yù)定邊界之中確定種子點位置，每一種子點位置屬于種子點位置組； d)計算種子點位置組的總值； e)在每一行中通過行增量調(diào)整開始位置以及在每一列中通過列增量調(diào)整開始位置； f)在每一行中按開始位置的預(yù)定數(shù)以及在每一列中按開始位置的預(yù)定數(shù)重復(fù)步驟c)-e);及 g)基于具有最佳總值的種子點位置組中的各個種子點位置，在每一個位置上定位鉆井臺。
12.權(quán)利要求11的方法，其中每一個種子點的位置用x、y坐標(biāo)來表示。
13.權(quán)利要求12的方法，進(jìn)一步包括針對種子點位置組中的每一種子點位置計算一值。
14.權(quán)利要求3的方法，其中種子點位置組的總值被每一X、y坐標(biāo)處每一種子點位置的值的總和表示。
15.權(quán)利要求13的方法，其中種子點位置組的總值被每一行中每一y坐標(biāo)處的每一種子點位置的值以及每一行中每一 X坐標(biāo)處的每一種子點位置的值的總和表示。
16.權(quán)利要求12的方法，其中種子點位置組的最高總值被利用每一行和每一列的相同X、y坐標(biāo)而獲得的種子點位置組的最高總值表示。
17.權(quán)利要求12的方法，其中種子點位置組的最高總值被利用每一行相同的y坐標(biāo)和每一行不同的X坐標(biāo)而獲得的種子點位置組的最高總值表示。
18.權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括在預(yù)定邊界之中移動每一個種子點位置以避開任意危險。
19.權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括確定預(yù)定邊界之中每一個種子點位置不存在任意危險。
20.權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括:初始化行以及行增量以及初始化列及列增量。
【文檔編號】E21B7/12GK104411911SQ201280072802
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月31日
【發(fā)明者】R·D·科爾文, O·R·杰曼, D·普拉特, P·W·伍達(dá)得 申請人:界標(biāo)制圖有限公司