(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 202210419231.0 (22)申请日 2022.04.20 (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 中国石油集团工程 技术研究院有限 公司 (72)发明人 赵飞　王潘涛　黄凯　丁燕　 史肖燕　 (74)专利代理 机构 北京思格 颂知识产权代理有 限公司 1 1635 专利代理师 李中永 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/27(2020.01)E21B 47/022(2012.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种井眼轨 迹预测方法及装置和系统 (57)摘要 本发明公开了一种井眼轨迹预测方法及装 置和系统， 该方法包括： 将当前测点和第一预设 数量的在先测点的井眼轨迹参数和录井参数输 入预设的轨迹预测模型， 得到预测点的第一井眼 轨迹预测值； 将当前测点和第二预设数量的在先 测点的井眼轨迹参数输入至少一个预设的几何 外推算法模 型， 得到预测点的至少一组第二井眼 轨迹预测值； 将第一井眼轨迹预测值和至少一组 第二井眼轨迹预测值输入预设的轨迹回归模型， 得到预测点的第三井眼轨迹预测值； 根据当前测 点的预测误差与第三井眼轨迹预测值， 确定预测 点的井眼轨迹预测结果。 将机器学习方法与几何 外推算法相融合， 消除或减少了预测误差， 通过 误差调整， 消除了误差累积效应， 预测结果更接 近井眼轨迹真实值。 权利要求书3页 说明书15页 附图5页 CN 114996796 A 2022.09.02 CN 114996796 A 1.一种井眼轨 迹预测方法， 其特 征在于， 包括： 将当前测点和第一预设数量的在先测点的井眼轨迹参数和录井参数输入预设的轨迹 预测模型， 得到预测 点的第一井眼轨迹预测值； 所述预设的轨迹预测模型是根据预先获取 的已钻井的井眼轨 迹参数和录井参数训练得到的； 将当前测点和第二预设数量的在先测点的井眼轨迹参数输入至少一个预设的几何外 推算法模型， 得到预测点的至少一组第二井眼轨 迹预测值； 将所述第一井眼轨迹预测值和所述至少一组第二井眼轨迹预测值输入预设的轨迹回 归模型， 得到预测点的第三井眼轨迹预测值； 其中， 所述预设的轨迹回归模型是根据预先获 取的已钻井的多个轨迹点的井眼轨迹预测量值和井眼轨迹 真实值训练得到的， 所述轨迹点 的井眼轨 迹预测量 值包括第一井眼轨 迹预测值和至少一组第二井眼轨 迹预测值； 根据所述当前测点的预测误差与 所述第三井眼轨迹预测值， 确定所述预测点的井眼轨 迹预测结果； 所述井眼轨迹预测结果包括井斜角和方位角； 其中， 所述当前测点的预测误差 是根据当前测点的井眼轨 迹真实值与井眼轨 迹预测结果确定的。 2.如权利要求1所述的井眼轨迹预测方法， 其特征在于， 所述方法还包括， 在获取到当 前测点的井眼轨迹真实值时， 根据当前测点的井眼轨迹真实值与井眼轨迹预测结果， 确定 所述当前测点的预测误差； 或， 在根据所述当前测点的预测误差与 所述第三井眼轨迹预测值， 确定所述预测点的井眼 轨迹预测结果之前， 根据当前测点的井眼轨迹真实值与井眼轨迹预测结果， 确定所述当前 测点的预测误差 。 3.如权利要求1所述的井眼轨迹预测方法， 其特征在于， 所述方法还包括， 通过下述方 式得到所述预设的轨 迹预测模型： 根据预先获取的已钻井的多个轨迹点的井眼轨迹参数和录井工程参数， 建立井眼轨迹 训练样本集 合； 根据所述井眼轨 迹训练样本集 合， 训练预 先建立的预测训练模型； 根据获取的所述预测训练模型输出的轨迹点的第一井眼轨迹预测值与井眼轨迹真实 值， 确定所述轨 迹点的第一井眼轨 迹预测值与井眼轨 迹真实值的第一 绝对平均误差； 根据所述第一 绝对平均误差， 调整所述预测训练模型参数； 重复上述训练过程， 直至所述第一绝对平均误差满足第一预设误差阈值范围， 得到所 述预设的轨 迹预测模型。 4.如权利要求3所述的井眼轨迹预测方法， 其特征在于， 所述预设的轨迹预测模型为随 机梯度下降算法模型； 所述将当前测点和第一预设数量的在先测点的井眼轨迹参数和录井参数输入预设的 轨迹预测模型， 得到预测点的第一井眼轨 迹预测值， 包括： 将所述当前测点和所述第 一预设数量的在先测点的包括井斜角、 方位角、 井斜变化率、 方位变化率、 全角变化率、 井眼曲率和工具面角的井眼轨迹参数以及 包括钻压、 转速、 扭矩、 立管压力和排量的录井参数， 输入所述预设的轨迹预测模型， 得到所述预测 点的第一井眼 轨迹预测值。 5.如权利要求1所述的井眼轨迹预测方法， 其特征在于， 所述至少一个预设几何外推算权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114996796 A 2法模型， 包括： 自然参数法模型、 圆柱螺线法模型、 最小曲率法模型和恒装置角法模型中的至少一个。 6.如权利要求1所述的井眼轨迹预测方法， 其特征在于， 所述方法还包括通过下述方式 得到所述预设的轨 迹回归模型： 获取已钻井的多个轨 迹点的井眼轨 迹预测量 值和井眼轨 迹真实值； 将所述多个轨迹点的井眼轨迹预测量值和井眼轨迹真实值输入预设超参数的预设的 轨迹回归训练模型， 得到 轨迹点的第三井眼轨 迹预测值； 根据获取的所述预设的轨迹回归训练模型输出的轨迹点的第三井眼轨迹预测值与轨 迹点的井眼轨迹真实值， 确定所述轨迹点的第三井眼轨迹预测值与轨迹点的井眼轨迹 真实 值的第二 绝对平均误差； 根据所述第二 绝对平均误差， 调整所述轨 迹回归训练模型参数； 重复上述训练过程， 直至所述第二绝对平均误差均满足第二预设误差阈值范围， 得到 所述预设的轨 迹回归模型。 7.如权利要求6所述的井眼轨迹预测方法， 其特征在于， 所述预设的轨迹回归训练模型 为lasso线性回归算法学习器模型； 所述轨迹回归训练模型参数， 包括： 所述第一井眼轨迹 预测值的权值， 以及所述至少一组第二井眼轨 迹预测值的权值； 所述第一井眼轨迹预测值包括第 一井斜角预测值和第 一方位角预测值， 所述第 二井眼 轨迹预测值包括第二井斜角预测值和 第二方位角预测值， 所述第三井眼轨迹预测值包括第 三井斜角预测值和第三方位角预测值。 8.如权利要求1所述的井眼轨迹预测方法， 其特征在于， 所述方法还包括通过下述方式 确定所述第一预设数量的在先测点的井眼轨 迹参数： 对预先获取的相邻 两实测点的井眼轨迹参数进行插值加密， 得到相邻 两实测点之间的 多个在先测点的井眼轨 迹参数； 根据当前测点的位置， 筛 选得到所述第一预设数量的在先测点的井眼轨 迹参数。 9.如权利要求1 ‑8任一项所述的井眼轨 迹预测方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 在将当前测点和第一预设数量的在先测点的井眼轨迹参数和录井参数输入预设的轨 迹预测模型之前， 分别对所述当前测点和 第一预设数量的在先测点的井眼轨迹参数和录井 参数进行归一 化处理。 10.一种井眼轨 迹预测装置， 其特 征在于， 包括： 第一预测值确定模块， 用于将当前测点和第 一预设数量的在先测点的井眼轨迹参数和 录井参数输入预设的轨迹预测模型， 得到预测 点的第一井眼轨迹预测值； 所述预设的轨迹 预测模型 是根据预 先获取的已钻井的井眼轨 迹参数和录井参数训练得到的； 第二预测值确定模块， 用于将当前测点和第 二预设数量的在先测点的井眼轨迹参数输 入至少一个预设的几何外推算法模型， 得到预测点的至少一组第二井眼轨 迹预测值； 第三预测值确定模块， 用于将所述第 一井眼轨迹预测值和所述至少一组第 二井眼轨迹 预测值输入预设的轨迹回归模型， 得到预测点的第三井眼轨迹预测值； 其中， 所述预设的轨 迹回归模型是根据预先获取的 已钻井的多个轨迹点的井眼轨迹预测 量值和井眼轨迹真实 值训练得到的， 所述轨迹点的井眼轨迹预测量值包括第一井眼轨迹预测值和至少一组第二 井眼轨迹预测值；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114996796 A 3