井眼轨迹不确定性表征方法

刘修善

（中国石化石油工程技术研究院，北京 100101）

0 引言

井眼轨迹设计、监测与控制的基本目标是定位井眼轨迹的空间位置。然而，由于存在测量、计算等误差，井眼轨迹定位不可能绝对准确。通过误差校正等途径能提高井眼轨迹定位精度，但是却无法完全消除误差，因此井眼轨迹存在不确定性问题。特别是密集井网、薄油层等油气田开发和海上平台、救援井等钻井作业更需要定量表征井眼轨迹的不确定性，以降低钻井作业风险并提高油气田开发效果[1]。

为规范井眼轨迹不确定性的评价方法，国际石油工程师协会（SPE）成立了专门的行业指导委员会（Industry Steering Committee for Wellbore Survey Accuracy，简称ISCWSA），建立了ISCWSA井眼轨迹误差模型，并随时更新和维护误差源及误差模型[2-10]。相比 Wolff and De Wardt、SESTEM 等模型[10-11]，ISCWSA模型被公认为是国际性行业标准。

基于井眼轨迹误差模型可以得到各测点处的协方差矩阵，用以描述井眼轨迹空间位置的不确定性，但是ISCWSA不提供井眼轨迹误差椭球的表征方法。虽然用椭球主轴与参考系坐标轴的夹角能表征误差椭球的空间姿态[12]，但是不符合行业习惯且使用不便。此外，还有用水平面截取误差椭球以分析水平面上的井眼轨迹误差的研究成果[13-14]。

为满足涉及井眼轨迹误差分析的各种工程需求，本文提出了误差椭球姿态表征、截面误差椭圆解算、误差椭圆柱构建等方法，用以分析井眼轨迹在空间任意平面上的误差和轴向包络误差及其沿井深变化情况，具有清晰的物理和工程意义。……