СПОСОБ ОПТИМАЛЬНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН И ПРОГРАММНЫЙ НОСИТЕЛЬ ИНФОРМАЦИИ Российский патент 2016 года по МПК E21B43/30 G06F19/00 

Ссылка на родственные заявки

Данная заявка и международная заявка № PCT/US10/00774, включенная в настоящий документ посредством ссылки, совместно зарегистрированы на Landmark Graphics Corporation.

Положение о финансировании исследования из федерального бюджета

Не применимо

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к системам и способам оптимального размещения горизонтальных скважин. В частности, настоящее изобретением относится к оптимальному размещению горизонтальных скважин, которое бы оптимизировало покрытие горизонтальными скважинами предварительно заданной области внутри нерегулярных границ.

Уровень техники

В настоящее время в газовой и нефтяной отрасли весьма распространенными являются наклонные скважины, при этом наклонными скважинами чаще всего являются горизонтальные скважины. Горизонтальная скважина обычно является прямолинейной и относительно плоской на последнем отрезке, проходящим между пяткой и носком. Геометрическая форма до пятки может быть любой, с условием, чтобы до этой пятки можно было добраться с поверхности, построить уклон в примерно 90° и повернуть на нужный азимут, и все это должно быть достигнуто временник моменту, когда будет достигнута пятка. Пятка и носок могут называться крайними точками, а участок между пяткой и носком может называться горизонтальным стволом.

Существует много развитых промыслов, использующих массовое планирование и таргетирование для горизонтального бурения, например парогравитационный дренаж (SAGD, Steam Assisted Gravity Drainage) в Канаде, а также на залежах сланцевого газа Marcellus, Hornriver and Barnett. С целью оптимизирования количества скважин, а также полной разработки одной из таких залежей, компании планируют сотни, а в некоторых случаях и тысячи скважин для всего месторождения, что зачастую требует много времени и большого количества ресурсов. Поэтому в плане разработки месторождения обычно пытаются заполнить одну или более предварительно заданных многосторонних областей горизонтальными скважинами. Примером такой многосторонней области является область внутри границ лицензионного участка, которая была уменьшена на расстояние «отступа» (минимальное расстояние, на котором все скважины должны находиться от границы лицензионного участка). Каждый сегмент между двумя последовательными граничными точками, таким образом, называется граничным сегментом.

Существуют многочисленные типы залежей ресурсов, требующие для заполнения границы располагать горизонтальные стволы на расстоянии друг от друга. Двумя примерами залежей, использующих размещение горизонтальных стволов, являются залежи сланцевого газа и залежи тяжелой нефти. Стоит задача максимизировать пространственное промысловое покрытие в пределах границ лицензионного участка на базе условий на горизонтальные стволы, например, максимальная/минимальная длина горизонтального ствола, расстояние между горизонтальными стволами, расстояние пятка-пятка, носок-носок, носок-пятка. Для того, чтобы полностью максимизировать промысловое покрытие, горизонтальные скважины в поперечном направлении размещают на пропорциональном расстоянии друг от друга, в то же время чрезвычайно точно выдерживая при этом глубину относительно поверхности. Аналогичным образом, при размещении горизонтальных скважин следует учитывать доступные местоположения на поверхности и опасности, существующие на поверхности/под поверхностью.

Для решения вышеизложенных проблем в традиционных способах, таких как описаны, например, в патентной публикации WIPO № WO 2011/115600, используется горизонтальное таргетирование для заполнения горизонтальными скважинами предварительно заданной области в пределах регулярной или нерегулярной границы. Горизонтальное таргетирование изначально рассматривает заполнение границ как двумерную (2D) задачу. Ни фиг. 3 на виде 300 сверху показана предварительно заданная область в пределах нерегулярной границы, заполненная горизонтальными скважинами с использованием обычных способов. Как видно по открытым областям 302, обычные способы неспособны максимизировать промысловое покрытие горизонтальными скважинами в предварительно заданной области, так как предварительно заданная область лежит в пределах нерегулярных границ, а горизонтальные скважины должны быть всегда параллельными и/или горизонтальные стволы должны все иметь одинаковую длину.

Раскрытие изобретения

Таким образом, настоящее изобретение позволяет решить вышеупомянутые проблемы и устраняет один или более недостатков предшествующего уровня техники, обеспечивая системы и способы для оптимального размещения горизонтальных скважин, максимизирующего покрытие горизонтальными скважинами предварительно заданной области в пределах нерегулярной границы.

В одном варианте осуществления, настоящее изобретение включает способ оптимального размещения горизонтальных скважин в пределах нерегулярной границы, включающий: i) определение граничных сегментов для нерегулярной границы, попадающих в верный азимутальный диапазон, с использованием компьютерного процессора; ii) определение того, нужно ли переместить пару пятка-носок горизонтальной скважины, на основании граничных сегментов, попадающих в верный азимутальный диапазон; и iii) перемещение пары пятка-носок таким образом, чтобы пара пятка-носок не была параллельна другой паре пятка-носок другой горизонтальной скважины, ближайшей к паре пятка-носок.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение включает долговременный программный носитель информации, на постоянной основе содержащий исполняемые компьютером инструкции для оптимального размещения горизонтальных скважин в пределах нерегулярной границы, причем инструкции при их исполнении реализуют: i) определение граничных сегментов для нерегулярной границы, попадающих в верный азимутальный диапазон; ii) определение того, нужно ли переместить пару пятка-носок горизонтальной скважины, на основании граничных сегментов, попадающих в верный азимутальный диапазон; и iii) перемещение пары пятка-носок таким образом, чтобы пара пятка-носок не была параллельна другой паре пятка-носок другой горизонтальной скважины, ближайшей к паре пятка-носок.

Дополнительные аспекты, преимущества и варианты осуществления настоящего изобретения станут понятны специалистам в данной области техники после ознакомления с нижеследующим описанием различных вариантов осуществления, которые даны со ссылками на сопроводительные чертежи.

Краткое описание чертежей

Далее по тексту настоящее изобретение описывается со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых одинаковые элементы имеют одинаковые ссылочные позиции.

На фиг. 1 показана диаграмма, иллюстрирующая один вариант осуществления способа реализации настоящего изобретения.

На фиг. 2А показана диаграмма, иллюстрирующая один вариант осуществления алгоритма выполнения этапа 106, показанного на фиг. 1.

На фиг. 2В показано продолжение диаграммы с фиг. 2А.

На фиг. 3 показан вид сверху предварительно заданной области в пределах нерегулярной границы, заполненной горизонтальными скважинами с использованием обычных способов.

На фиг. 4 показан вид сверху показанной на фиг. 3 предварительно заданной области, заполненной горизонтальными скважинами с использованием настоящего изобретения.

На фиг. 5 показан вид сверху другой предварительно заданной области в пределах нерегулярной границы, заполненной горизонтальными скважинами с использованием настоящего изобретения.

На фиг. 6 показана блок-схема, иллюстрирующая один из вариантов осуществления компьютерной системы для реализации настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Объект изобретения в предпочтительных вариантах осуществления описывается для конкретного случая, однако такое описание не призвано ограничить объем охраны настоящего изобретения. Объект изобретения, таким образом, может быть осуществлен и в других вариантах, включая в себя другие этапы или комбинации этапов, аналогичные описанным здесь, в привязке к другим существующим или будущим технологиям. Хотя термин «этап» может использоваться здесь для описания различных элементов используемых способов, данный термин не следует интерпретировать как устанавливающий какой-либо порядок для или между раскрытых здесь разнообразных этапов, за исключением явного ограничения раскрытия конкретным порядком Хотя нижеследующее описание относится к нефтяным и газовым скважинам, системы и способы настоящего изобретения ими не ограничиваются и также могут быть применены в других отраслях для достижения аналогичных результатов.

Описание способа

На фиг. 1 изображена диаграмма одного из вариантов осуществления способа 100 по данному изобретению. Способ 100 в целом иллюстрирует технологию расхождения скважин веером, в то же время работая с двумерными координатами, таким образом, что горизонтальные скважины, расходящиеся веером в двухмерном пространстве, оказываются надлежащим образом отраженными в трехмерном пространстве. Если способ 100 применить, перейдя к трехмерной модели, трудозатраты на выполнение способа 100 существенно возрастут, включив в себя смещение промежуточных целей для того, чтобы горизонтальные скважины оставались прямолинейными, проверку того, не появились ли горизонтальные скважины, которые стали слишком близкими из-за поворотов, смещение по глубине всех целей для поддержания правильного вертикального расположения относительно геологии и проверку на наличие, например, опасностей, существующих на определенной глубине. Способ 100 таким образом реализуется между проектированием двухмерных горизонтальных скважин и обработкой каждой пары пятка-носок в сегменты трехмерной траектории скважины с тем, чтобы данные можно было модифицировать, чтобы уйти от полностью параллельных пар пятка-носок к веерообразной схеме заполнения. Так как не были определены глубины для x, y координат носков и пяток горизонтальных стволов, а также для промежуточных точек для обеспечения того, что горизонтальный ствол следует геологии, термин «пара пятка-носок» здесь используется для описания каждого горизонтального ствола.

На этапе 101 поступают данные для способа 100 с использованием пользовательского интерфейса и/или видеоинтерфейса, описанные со ссылкой на фиг. 6. Входные данные могут содержать, но не ограничиваясь этим: i) границу, содержащую граничные сегменты, причем граничные точки отражаются в координатах x, y; ii) наборы предварительно заданных пар пятка-носок для каждой горизонтальный скважины, причем каждая крайняя точка отражается местоположением с координатами x, y; iii) эффективная дальность («RangeDistance»), представляющая собой максимальное расстояние изнутри до границы, на котором может быть расположен горизонтальный ствол, и который при этом можно рассматривать на предмет расхождения веером; iv) параметр максимального изменения («MaximumChange»), представляющий собой максимальную величину в градусах, на которою можно изменить планируемый азимут; v) параметр процента передвижения («MovementPercentage»), представляющий собой величину смещения, нужного для того, чтобы попытаться выровнять развернутые веером крайние точки (100%) по сравнению с выравниванием повернутых крайних точек (0%); и vi) планируемый азимут и дополнительные данные, которые могут повлиять на местоположение горизонтальных скважин, например, максимальная дальность до носка, минимальная и максимальная длины горизонтального ствола, начальное расстояние пятка-пятка и носок-носок, требуемое безопасное расстояние от опасности и расстояние отступа от границы.

На этапе 102 определяются граничные сегменты, попадающие в верный азимутальный диапазон. Граничные сегменты, попадающие в верный азимутальный диапазон, могут быть определены на основании планируемого азимута и параметра MaximumChange с этапа 101. Используя эти данные, определить граничные сегменты, попадающие в верный азимутальный диапазон, можно по азимуту для каждого граничного сегмента, и по тому, попадает ли он в пределы параметра MaximumChange планируемого азимута, но не включая планируемый азимут. Планируемым азимутом является азимут, используемый для размещения горизонтальных скважин. То есть, если используется планируемый азимут 295° вместе с параметром MaximumChange, равным 30°, то тогда каждый граничный сегмент будет считаться находящимся в верном азимутальном диапазоне, если азимут для этого пограничного сегмента будет находиться в пределах от 265° до 325°. Аналогичным образом, граничный сегмент будет считаться находящимся в пределах верного азимутального диапазона, если азимут для граничного сегмента находится внутри того-же самого диапазона от 265° до 325°. Любой граничный сегмент с азимутом, равным точно 295°, не будет считаться находящимся в верном азимутальном диапазоне, так как пара пятка-носок уже будет параллельной ему.

На этапе 104 в способе 100 выбирается пара пятка-носок из данных на этапе 101 для этапа 106. В способе пара пятка-носок может быть выбрана случайным образом, либо по любому другому заранее определенному критерию.

На этапе 106 выполняется алгоритм «Развертывание веером одиночной пары пятка-носок» для пары пятка-носок, выбранной на этапе 104, что описывается далее со ссылкой на фиг. 2А-2В.

На этапе 108 в способе 100 определяется, имеется ли в данных с этапа 101 дополнительные пары пятка-носок. Если имеются дополнительные пары пятка-носок, способ 100 возвращается на этап 104 для выбора другой пары пятка-носок. Если дополнительные пары пятка-носок отсутствуют, способ 100 переходит к этапу 110.

На этапе 110 каждая пара пятка-носок, пересекающая другую пару пятка-носок в результате развертывания веером на этапе 106, удаляется, и выполнение способа 100 завершается. В результате этого каждая горизонтальная скважина с удаленной парой пятка-носок, также удаляется из предварительно заданной зоны в пределах границы. Предпочтительно, пара пятка-носок, пересекающая больше всего пар пятка-носок, удаляется первой, а если имеются пары пятка-носок, пересекающие одинаковое количество пар пятка-носок (например, пересекающие друг друга), можно удалить либо одну из них, либо обе.

На фиг. 2А показана диаграмма осуществления алгоритма «Развертывание веером одиночной пары пятка-носок» для выполнения этапа 106 на фиг. 1. Способ 200 работает в целом на базовой предпосылке о том, что оптимальное размещение горизонтальных скважин на предварительно заданной области, где нерегулярная граница не обязательно параллельна или перпендикулярна планируемому азимуту, начинается с проектирования параллельных горизонтальных скважин, и в областях, где это целесообразно, создания веера горизонтальных скважин путем поворота либо вокруг пятки, либо вокруг носка таким образом, чтобы увеличивалось отклонение от планируемого азимута в сторону азимута ближайшего граничного сегмента. Таким образом, подходящими для осуществления способа 200 областями являются те, где имеется ближний граничный сегмент, азимут которого меньше, чем заданная пользователем разность с планируемым азимутом, и где имеется множество горизонтальных скважин из одного и того же ряда, что пересекает граничный сегмент.

На этапе 202 определяются ближайший (ближайшие) граничный сегмент (сегменты), пересекающий перпендикулярную линию, опущенную от пятки, носка и средней точки между пяткой и носком. Таким образом, для пары пятка-носок, выбранной на этапе 104, опускаются три перпендикулярные линии от пятки, носка и средней точки между пяткой и носком для определения ближайшего граничного сегмента (граничных сегментов) из этапа 102, который (которые) пересекает (пересекают) три опущенные линии.

На этапе 204 в способе 200 определяется то, является ли один и тот же граничный сегмент ближайшим для всех опущенных линий. Если один и тот же граничный сегмент не является ближайшим ко всем опущенным линиям, то способ 200 возвращается на этап 108, так как граничные сегменты, определенные на этапе 202, не являются корректными и недостаточно близки к этой паре пятка-носок для того, чтобы способ 200 был эффективен. Если один и тот же граничный сегмент является ближайшим для всех трех опущенных линий, то способ 200 переходит на этап 206.

На этапе 206 крайнюю точку пары пятка-носок, выбранной на этапе 104, ближайшую к граничном сегменту, определенному на этапе 202, обозначают как Point1, а крайнюю точку пары пятка-носок, выбранной на этапе 104, наиболее удаленную от граничного сегмента, определенного на этапе 202, обозначают как Point2. Кроме того, расстояние от ближайшей крайней точки до граничного сегмента, определенного на этапе 202, сохраняется как MinDist, а расстояние от наиболее удаленной крайней точки до граничного сегмента, определенного на этапе 202, сохраняется как MaxDist.

На этапе 208 в способе 200 определяется, превышает ли MaxDist значение RangeDistance с этапа 101. Если MaxDist превышает RangeDistance, то способ 200 возвращается на этап 108, так как пара пятка-носок, выбранная на этапе 104, находится слишком далеко от граничного сегмента, определенного на этапе 202. Если MaxDist не превышает RangeDistance, то способ 200 переходит к этапу 210.

На этапе 210 подсчитываются пары пятка-носок, которые пересекают граничный сегмент, определенный на этапе 202, и находятся к нему ближе, чем пара пятка-носок, выбранная на этапе 104. Таким образом, для первой итерации способа 200 имеется нулевое количество пар пятка-носок, пересекающих граничный сегмент, определенный на этапе 210, и находящихся ближе к нему, чем пара пятка-носок, выбранная на этапе 104.

На этапе 212 в способе 200 проверяется, превышает ли 1 результат подсчета (Count) с этапа 210. Если значение Count больше 1, то способ 200 возвращается на этап 108, поскольку последовательности пар пятка-носок, пересекающих один и тот же граничный сегмент, после развертывания веером будут сжаты и станут фактически бесполезны с точки зрения промыслового покрытия. Если значение Count не превышает 1, то способ 200 переходит на этап 214.

На этапе 214 в способе 200 определяется, равно ли 1 значение Count, и пересекает ли пара пятка-носок, посчитанная на этапе 210, граничный сегмент, определенный на этапе 202. Если значение Count равно 1, и если пара пятка-носок, посчитанная на этапе 210, пересекает граничный сегмент, определенный на этапе 202, тогда способ 200 возвращается на этап 108. Если значение Count не равно 1, или если значение Count равно 1, но пара пятка-носок, посчитанная на этапе 210, не пересекает граничный сегмент, определенный на этапе 202, способ переходит к этапу 216 на фиг. 2В.

На этапе 216 линия, перпендикулярная паре пятка-носок, выбранной на этапе 104, вычисляется через Point1. Эта перпендикулярная линия сохраняется как Line1.

На этапе 218 значение RotationAngle устанавливается равным разнице между планируемым азимутом пары пятка-носок, выбранной на этапе 104, и азимутом для граничного сегмента, определенным на этапе 202, умноженным на 1 - (MinDist/RangeDistance). RotationAngle, тем самым, является величиной, на которую производится вращение точки Point2 вокруг точки Point1. Таким образом, пара пятка-носок, выбранная на этапе 104, будет полностью повернута в граничный сегмент, определенный на этапе 202, когда пара пятка-носок достаточно близка к граничному сегменту. Однако, если выбранная на этапе 104 пара пятка-носок окажется на RangeDistance, она не будет повернута вовсе.

На этапе 220 производится вращение точки Point2 вокруг точки Point1 на RotationAngle.

На этапе 222 параметр MovementDistance устанавливается равным расстоянию от Point2 до пересечения линии между Point1 и Point2 с линией Line1, умноженному на параметр Movement Percentage с этапа 101. Ввиду того, что развертывание веером, представленное способом 200, берет пары пятка-носок, которые были формально выровнены в прямолинейные ряды с рядами выровненных пяток и рядами выровненных носков, и поворачивает их так, что остаются непокрытые углы в пределах границы, может быть желательным сместить развернутую веером пару пятка-носок так, чтобы Point1 переместилась к Point2, а Point2 переместилась к позиции, которая выровнена с рядом, частью которого она до этого была. Смещение поэтому основано на параметре Movement Percentage, где 0% обозначает отсутствие смещения, а 100% означает полное смещение, так что повернутые точки остаются выровненными.

На этапе 224 точки Point1 и Point2 смещаются вдоль линии между Point1 и Point2 на MovementDistance.

На этапе 226 в способе 200 определяется, является ли все еще подходящей пара пятка-носок, выбранная на этапе 104 - то есть, чтобы в подходящих местоположениях оставались и пятка и носок пары, при этом пара пятка-носок не пересекала нерегулярной границы или какой-либо опасности. Если пара пятка-носок, выбранная на этапе 104, является все еще подходящей, то способ возвращается на этап 108. Если пара пятка-носок не является подходящей, то способ переходит к этапу 228.

На этапе 228 точки Point1 и Point2 сдвигаются обратно в их исходные местоположения, так как пара пятка-носок не является подходящей, и способ возвращается на этап 108.

Из сравнения вида 300 сверху на фиг. 3 и вида 400 сверху на фиг. 4, открытые области 302 на фиг. 3 теперь покрыты путем добавления пар пятка-носок и развертывания веером существующих пар пятка-носок в открытых областях в пределах нерегулярной границы. Другой пример способа 200 иллюстрируется видом 500 сверху на фиг. 5 другой предварительно заданной области в пределах нерегулярной границы, заполненной горизонтальными скважинами. Способ 200, тем самым, определяет наилучшее поперечное размещение горизонтальных скважин с целью максимизации промыслового покрытия в пределах нерегулярной границы, при этом позиционируя каждую индивидуальную цель на различных подповерхностных глубинах. Это поперечное размещение может быть также отрегулировано для выполнения схемы, которая максимизирует промысловое покрытие в пределах нерегулярной границы.

Описание системы

Настоящее изобретение может быть осуществлено посредством исполняемой компьютером программы из инструкций, например, программных модулей, которые обычно называются программными приложениями или прикладными программами, исполняемыми компьютером. Программное обеспечение может включать, например, процедуры, программы, объекты, компоненты и структуры данных, исполняющие конкретные задачи или реализующие конкретные абстрактные типы данных. Программное обеспечение формирует интерфейс для того, чтобы компьютер мог реагировать на источник ввода. В качестве интерфейсного приложения для осуществления настоящего изобретения может быть использована программа AssetPlanner™, являющаяся коммерческим программным приложением, предлагаемым на рынке Landmark Graphics Corporation. Программное обеспечение может также взаимодействовать с другими сегментами кода для инициирования разнообразных задач в ответ на данные, принятые в связи с источником принятых данных. Программное обеспечение может сохраняться и/или находиться на разнообразных носителях памяти, например, CD-ROM, магнитных дисках, запоминающих устройствах на ЦМД и полупроводниковых запоминающих устройствах (например, ПЗУ и ОЗУ разнообразных типов). Кроме того, программное обеспечение и результаты его работы могут передаваться по разнообразным средствам передачи, например, по оптоволокну, металлическим проводам и/или любой из широкого спектра сетей, например, по сети Internet.

Кроме того, специалисту в данной области техники должно быть понятно возможное использование изобретения с разнообразными конфигурациями компьютерных систем, включая портативные устройства, мультипроцессорные системы, микропроцессорные устройства или программируемая потребительская электроника, миникомпьютеры, мэйнфреймы и т.п. Для использования с настоящим изобретением может быть использовано любое количество компьютерных систем и компьютерных сетей. Изобретение может использоваться в распределенных вычислительных системах, в которых задачи выполняются удаленными обрабатывающими устройствами, связанными друг с другом сетью связи. В распределенных вычислительных системах программные модули могут располагаться как в локальных, так и в удаленных носителях информации, в том числе в запоминающих устройствах (памяти). Настоящее изобретение, таким образом, может быть осуществлено для различного аппаратного обеспечения, программного обеспечения или их комбинации, в компьютерной системе или другой системе обработки данных.

На фиг. 6 показана блок-схема одного из вариантов осуществления системы для реализации настоящего изобретения на компьютере. Система содержит компьютерный блок, иногда называемый компьютерной системой, содержащий память, прикладные программы, базу данных, средство просмотра, файлы формата ASCII, пользовательский интерфейс, видеоинтерфейс и процессор (процессорный блок). Компьютерный блок является лишь одним из примеров подходящей компьютерной системы, и он не может служить основанием для предположений об ограничении объема использования или функциональности изобретения.

Память, в основном, хранит прикладные программы, которые также могут быть описаны, как программные модули, содержащие исполняемые компьютером инструкции, выполняемые компьютерным блоком для осуществления настоящего изобретения, раскрытого в настоящей заявке и проиллюстрированного на фиг. 1, 2А-2В и 4-5. Таким образом, память содержит OpenWorks™, которая может быть использована в качестве базы данных для поставки данных и/или сохранения результатов данных, которыми, например, могут быть входные данные и планы размещения горизонтальных скважин. Для поставки данных и/или сохранения результатов данных могут быть использованы ASCII файлы. Память также содержит DecisionSpace Desktop™, которая может быть использована в качестве средства просмотра для отображения данных и результатов данных. Модуль размещения горизонтальных скважин в AssetPlanner™ использует входные данные для определения требований по размещению и позиционированию горизонтальных скважин. В одном приложении, например, многосторонние области, представляющие собой предварительно заданные области в пределах нерегулярной границы лицензионного участка, могут быть нарисованы непосредственно в DecisionSpace Desktop™ с использованием пользовательского интерфейса и TrackPlanner™. В другом приложении, например, многосторонняя область, представляющая собой предварительно заданную область в пределах нерегулярной границы лицензионного участка, может быть задана непосредственно в TrackPlanner™ с использованием пользовательского интерфейса или путем импортирования ее из ASCII файлов по указаниям пользовательского интерфейса. После того, как граница определена, пользовательский интерфейс может быть использован для ввода других параметров размещения горизонтальных скважин. Эти параметры могут диктовать требуемые длины горизонтальных скважин, расстояние и азимут, которые обрабатываются модулем размещения горизонтальных скважин в AssetPlanner™ с целью генерирования оптимального плана размещения горизонтальных скважин. Модуль размещения горизонтальных скважин таким образом обрабатывает входные данные с использованием способов, раскрытых со ссылкой на фиг. 1 и фиг. 2А-2В для генерирования оптимального плана размещения горизонтальных скважин. Хотя для определения требований по размещению и позиционированию горизонтальных скважин может использоваться AssetPlanner™, вместо него могут также использоваться другие интерфейсные приложения, или же модуль размещения горизонтальных скважин может использоваться в качестве автономного приложения. Landmark Graphics Corporation предлагает на рынке такие платные программные приложения, как TrackPlanner™, DecisionSpace DeskTop™ и OpenWorks™.

Хотя компьютерный блок показан имеющим обобщенный тип памяти, компьютерный блок как правило содержит разнообразные считываемые компьютером носители информации. В качестве неограничивающего примера, считываемый компьютером носитель информации может включать компьютерный носитель информации. Память компьютерной системы может включать компьютерный носитель информации в виде энергозависимой и/или энергонезависимой памяти, такой как ПЗУ и ОЗУ. Базовая система ввода-вывода (BIOS), содержащая базовые процедуры, обеспечивающие передачу информации между элементами в пределах компьютерного блока, например, при запуске, обычно хранится в ПЗУ. ОЗУ обычно содержит модули данных или программные модули, которые немедленно доступны процессору и/или в настоящее время обрабатываются в нем. В качестве неограничивающего примера компьютерный блок может содержать операционную систему, прикладные программы, другие программные модули и данные программ.

Показанные в памяти компоненты могут также содержаться в другом съемном/несъемном, энергозависимом/энергонезависимом компьютерном носителе информации, или могут быть реализованы в компьютерном блоке с помощью прикладного программного интерфейса (API, Application Program Interface) или технологии облачных вычислений, которая может базироваться на отдельном компьютерным блоке, подключенном через компьютерную систему или сеть. Только в качестве примера можно привести ситуацию, когда накопитель жесткого диска может читать или писать на несъемный энергонезависимый магнитный носитель, накопитель магнитного диска может читать или писать на съемный энергонезависимый магнитный диск, а оптический привод может читать или писать на съемный энергонезависимый оптический диск, такой как CD-ROM или оптический носитель другого типа. К другим съемным/несъемным энергозависимым/энергонезависимым компьютерным носителям информации, которые могут использоваться в приведенной в качестве примера рабочей среде, среди прочего можно отнести кассеты с магнитной лентой, карты с флэш-памятью, универсальный цифровой диск, цифровую видеоленту, твердотельные ОЗУ, твердотельные ПЗУ и тому подобное. Приводы и связанные с ними компьютерные носители информации, рассмотренные выше, обеспечивают хранение считываемых компьютером инструкций, структур данных, программных модулей и других данных для компьютерного блока.

Клиент может вводить команды и информацию в компьютерный блок через пользовательский интерфейс, который может представлять собой устройства ввода, такие как клавиатура и указывающее устройство, обычно называемые «мышь», «трекбол» или «тачпэд». Устройства ввода могут включать микрофон, джойстик, спутниковую тарелку, сканнер и тому подобное. Эти и другие устройства ввода часто соединяются с процессором по системной шине, но они также могут быть подключены и через другие интерфейсы и шинные структуры, например, такие как параллельный порт или универсальная последовательная шина (USB, Universal Serial Bus).

Монитор или визуализирующее устройство другого типа может быть подключено к системной шине через интерфейс, например, через видеоинтерфейс. Графический интерфейс пользователя (GUI, Graphical User Interface) может быть также использован вместе с видеоинтерфейсом для получения инструкций от пользовательского интерфейса и передачи инструкций в процессор. В дополнение к монитору, компьютеры могут также содержать и другие периферические устройства вывода, например, громкоговорители и принтер, которые могут быть подключены через выходной периферический интерфейс.

Хотя многие другие внутренние компоненты компьютерного блока и не показаны, специалисту в данной области техники будет понятно, что такие компоненты и их взаимосвязь хорошо известны.

Хотя настоящее изобретение было раскрыто в связи с вариантами осуществления, предпочитаемыми в настоящее время, специалисту в данной области должно быть понятно, что данное раскрытие не предназначено для ограничения изобретения этими вариантами осуществления. Хотя проиллюстрированные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к позиционированию и размещению горизонтальных газовых и нефтяных скважин, настоящее изобретение может быть применено для другого типа скважин в других областях деятельности и дисциплинах. Поэтому, предполагается, что различные альтернативные осуществления и модификации могут быть внесены в раскрытые варианты осуществления в пределах сути и объема изобретения, определенных пунктами прилагаемой формулы изобретения и их эквивалентов.

Предложена группа изобретений в отношении способа оптимального размещения горизонтальных скважин и программного носителя информации, способствующих максимальному покрытию горизонтальными скважинами предварительно заданной области с нерегулярными границами. Технический результат - обеспечение максимального покрытия горизонтальными скважинами заданной области. По способу определяют граничные сегменты для нерегулярной границы, попадающие в верный азимутальный диапазон. При этом используют компьютерный процессор. Определяют необходимость перемещения пары пятка-носок горизонтальной скважины на основании граничных сегментов, попадающих в верный азимутальный диапазон. Перемещают пару пятка-носок таким образом, чтобы пара пятка-носок не была параллельна другой паре пятка-носок другой горизонтальной скважины, ближайшей к паре пятка-носок. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ оптимального размещения горизонтальных скважин в пределах нерегулярной границы, включающий:
определение граничных сегментов для нерегулярной границы, попадающих в верный азимутальный диапазон, с использованием компьютерного процессора,
определение того, нужно ли переместить пару пятка-носок горизонтальной скважины, на основании граничных сегментов, попадающих в верный азимутальный диапазон; и
перемещение пары пятка-носок таким образом, чтобы пара пятка-носок не была параллельна другой паре пятка-носок другой горизонтальной скважины, ближайшей к паре пятка-носок.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед перемещением горизонтальные скважины по существу параллельны.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что нерегулярная граница содержит по меньшей мере три граничных сегмента, и по меньшей мере один граничный сегмент не параллелен и не перпендикулярен планируемому азимуту для горизонтальных скважин.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что длина каждой пары пятка-носок для каждой соответствующей горизонтальной скважины по существу одинакова.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что граничные сегменты для нерегулярной границы, попадающие в верный азимутальный диапазон, определяют по азимуту для каждого граничного сегмента и по тому, попадает ли он в пределы параметра максимального изменения планируемого азимута для горизонтальных скважин, но не включая планируемый азимут.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пару пятка-носок перемещают посредством по меньшей мере одного из следующих способов: вращение самой дальней крайней точки пары пятка-носок вокруг ближайшей крайней точки пары пятка-носок на предварительно заданный угол, смещение ближайшей крайней точки пары пятка-носок и самой дальней крайней точки пары пятка-носок на предварительно заданное расстояние.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пару пятка-носок перемещают посредством поворота вокруг пятки или носка пары пятка-носок таким образом, чтобы планируемый азимут для горизонтальной скважины передвигался к азимуту ближайшего граничного сегмента.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает добавление или удаление другой горизонтальной скважины и повторение последних двух шагов п. 1.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает повторение последних двух шагов п. 1 для каждой горизонтальной скважины.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что имеются по меньшей мере две горизонтальные скважины.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что имеются по меньшей мере две горизонтальные скважины для каждого местоположения куста скважин и имеются по меньшей мере два местоположения куста скважин.

12. Программный носитель информации на постоянной основе, содержащий исполняемые компьютером инструкции для оптимального размещения горизонтальных скважин в пределах нерегулярной границы, причем инструкции при их исполнении реализуют:
определение граничных сегментов для нерегулярной границы, попадающих в верный азимутальный диапазон;
определение того, нужно ли переместить пару пятка-носок горизонтальной скважины, на основании граничных сегментов, попадающих в верный азимутальный диапазон; и
перемещение пары пятка-носок таким образом, чтобы пара пятка-носок не была параллельна другой паре пятка-носок другой горизонтальной скважины, ближайшей к паре пятка-носок.

13. Носитель информации по п. 12, отличающийся тем, что перед перемещением горизонтальные скважины по существу параллельны.

14. Носитель информации по п. 13, отличающийся тем, что нерегулярная граница содержит по меньшей мере три граничных сегмента, и по меньшей мере один граничный сегмент не параллелен и не перпендикулярен планируемому азимуту для горизонтальных скважин.

15. Носитель информации по п. 12, отличающийся тем, что длина каждой пары пятка-носок для каждой соответствующей горизонтальной скважины по существу одинакова.

16. Носитель информации по п. 12, отличающийся тем, что граничные сегменты для нерегулярной границы, попадающие в верный азимутальный диапазон, определяют по азимуту для каждого граничного сегмента и по тому, попадает ли он в пределы параметра максимального изменения планируемого азимута для горизонтальных скважин, но не включая планируемый азимут.

17. Носитель информации по п. 12, отличающийся тем, что перемещение пары пятка-носок происходит посредством по меньше мере одного из следующих способов: вращение самой дальней крайней точки пары пятка-носок вокруг ближайшей крайней точки пары пятка-носок на предварительно заданный угол, смещение ближайшей крайней точки пары пятка-носок и самой дальней крайней точки пары пятка-носок на предварительно заданное расстояние.

18. Носитель информации по п. 12, отличающийся тем, что перемещение пары пятка-носок происходит посредством поворота вокруг пятки или носка пары пятка-носок таким образом, чтобы планируемый азимут для горизонтальной скважины передвигался к азимуту ближайшего граничного сегмента.

19. Носитель информации по п. 12, отличающийся тем, что дополнительно содержит добавление или удаление другой горизонтальной скважины и повторение последних двух шагов п. 12.

20. Носитель информации по п. 12, отличающийся тем, что содержит повторение последних двух шагов п. 12 для каждой горизонтальной скважины.

21. Носитель информации по п. 12, отличающийся тем, что имеются по меньшей мере две горизонтальные скважины.

22. Носитель информации по п. 21, отличающийся тем, что имеются по меньшей мере две горизонтальные скважины для каждого местоположения куста скважин и имеются по меньшей мере два местоположения куста скважин.