(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 202210858275.3 (22)申请日 2022.07.20 (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 中国石油集团川庆钻探 工程有限公 司 (72)发明人 许期聪　肖啟福　万夫磊　乔李华　 刘素君　刘宝军　雷俨卜　邹波　 乔雨　范生林　戴强　李兰鹏　 (74)专利代理 机构 成都中玺知识产权代理有限 公司 5123 3 专利代理师 谭昌驰 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01)G06K 9/62(2022.01) G06Q 50/02(2012.01) (54)发明名称 丛式井井口与靶点高效匹配整合计算方法、 系统和设备 (57)摘要 本发明提供了一种丛式井井口与靶点高效 匹配整合计算方法、 系统和设备， 属于油气开发 钻井技术领域。 所述高效匹配整合计算方法包 括： 计算每个井口到每个靶点的水平位移， 并根 据水平位移分布情况给井口赋权值； 以水平位移 最小、 权值最高为最优匹配依据， 用二分图算法 完成井口与靶点的初匹配； 将匹配的井口与靶点 通过线段连接， 并判断任意两条初步匹配的井口 与靶点连线有无相交的可能， 且交点落在井眼轨 迹的水平投影上， 若是， 则采用凸包检测算法针 对相交的两条直线进行井口与靶点的二次匹配， 若否， 则完成井口与靶点的最终匹配。 本发明能 够为丛式井的井口与靶点匹配提供统一的匹配 模式， 能够快速方便地进行匹配， 从设计层面降 低井眼交碰风险。 权利要求书3页 说明书11页 附图11页 CN 115238348 A 2022.10.25 CN 115238348 A 1.一种丛式井井口与靶点高效匹配整合计算方法， 其特征在于， 所述高效匹配整合计 算方法包括以下步骤： S1、 计算每个井口到每个靶点的水平位移Di， 并根据水平位移的分布情况给井口赋权 值； S2、 以水平位移最小、 权值最高为最优匹配依据， 利用二分图KM算法完成井口与靶点的 初步匹配； S3、 将匹配的井口与靶点通过线段连接， 并判断任意两条初步匹配的井口与靶点连线 有无相交的可能， 且交点落在井眼轨迹的水平投影上， 若是， 则采用凸包检测算法针对相交 的两条直线 进行井口与靶点的二次匹配， 若否， 则完成井口与靶点的最终匹配。 2.根据权利要求1所述的丛式井井口与靶点高效匹配整合计算方法， 其特征在于， Di ≥ 2000m时， 井口赋权值0.1； 1800m≤Di<2000m时， 井口赋权值0.2； 1800m<Di≤1600m时， 井口 赋权值0.3； 1600m<Di≤1400m时， 井口赋权值0.4； 1400m<Di≤1200m时， 井口赋权值0.5； 1200m<Di≤1000m时， 井口赋权值0.6； 1000m<Di≤800m时， 井口赋权值0.7； 800m<Di≤600m 时， 井口赋权值0.8。 3.根据权利要求1所述的丛式井井口与靶点高效匹配整合计算方法， 其特征在于， 步骤 S2包括以下子步骤： S21、 根据Di的大小， 给{Xi}和{Yi}中的每个元素赋顶标值， 其中， {Xi}为二分图左侧的 井口集合， {Yi}为 二分图右侧的靶点 集合； S22、 从{Xi}中第1个顶点A出发， 遍历{Yi}里所有顶点， 判断能否找到{ Yi}中某一顶点B 同时满足： A与B为最优匹配， 且B点未被匹配或重新匹配过， 若是， 则转至子步骤S24， 若否， 则转至子步骤S23， 所述 最优匹配的依据是 水平位移最小且权值 最高； S23、 在遵循匹配前后总权值不变的情况下， 修改不符合匹配条件的已标记的顶标值， 并返回至 子步骤S2 2； S24、 将匹配完的井口和靶点做标记， 并从{Xi}中的下一个顶点出发， 返回至子步骤 S22， 进行{Xi}中的下一个顶点与{Yi}中某点的匹配， 直到完成所有井口与靶点的一一匹 配。 4.根据权利要求3所述的丛式井井口与靶点高效匹配整合计算方法， 其特征在于， 子步 骤S23中， 采用井口已标记的顶标值减去d值、 靶点已标记的顶标值加上d值的方式修改不符 合匹配条件的已标记的顶标值， 其中， d为顶标修正系 数， Cx[i]为第i个井口的顶标值， Cy[j]为第j个靶点的顶标值， weight[i][j]为第i个井口的顶 标值与第j个靶点的顶标值之和。 5.根据权利要求1所述的丛式井井口与靶点高效匹配整合计算方法， 其特征在于， 判断 任意两条初步匹配的井口与靶点连线有无相交的可能， 且交点落在井眼轨迹的水平投影上 的具体步骤为： 确定各井口坐标(X1， Y1)和各靶点 坐标(X2， Y2)； 确定两条初步匹配的井口与靶点连线的直线方程， 确定交点P坐标(x， y)； 若满足X1<x<X2或Y1<y<Y2， 说明交点P落在井眼轨 迹的水平投影上。 6.根据权利要求5所述的丛式井井口与靶点高效匹配整合计算方法， 其特征在于， 采用权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115238348 A 2凸包检测算法针对相交的两条直线 进行井口与靶点的二次匹配的具体步骤为： a)将所有交点P落在井 眼轨迹的水平投影时对应的各顶点放入二维直角坐标系中， 并 将纵坐标最小的顶点C0作为坐标参考点， 其中， 所述顶点包括井口和靶点； b)计算各个顶点相对于顶点C0的幅角α， 按幅角从小到大的顺序对各个顶点排序， 并将 排序第一的顶点C1和排序最后的顶点C2确定为凸包上的点； c)根据栈顶的最前两个顶点C0、 C1作出有向直线L， 并判断下一个顶点和有向直线L之间 的方位关系； d)若下一个顶点位于有向直线L的右侧， 则将栈顶元素出栈， 选择下一个顶点作为新的 当前点， 并重复步骤c； e)若下一个顶点位于有向直线L的左侧， 或者， 下一个顶点位于有向直线L上， 则检查当 前的顶点是否为最后一个顶点C2， 若是， 则终止凸包检测， 若否， 则继续选择下一个顶点作 为新的当前点， 并重复步骤c； f)凸包检测完成后， 剔除井口与井口相连、 靶点与靶点相连的线段， 将井口与靶点相连 的线段进行匹配、 凸多边形内部的井口与靶点重新匹配； g)判断重新匹配的井口与靶点是否存在井口与靶点连线有无相交的可能， 且交点落在 井眼轨迹的水平投影上， 若是， 则重复步骤a～f， 直到解决所有 线段相交的问题。 7.一种丛式井井口与靶点高效匹配整合计算系统， 其特征在于， 所述高效匹配整合计 算系统包括基础参数确定单 元、 初次匹配单 元、 校核单 元和二次匹配单 元， 其中， 基础参数确定单元， 被配置为计算每个井口到每个靶点的水平位移Di， 并根据水平位 移的分布情况 给井口赋权值； 初次匹配单元与基础参数确定单元连接， 被配置为以水平位移最小、 权值最高为最优 匹配依据， 利用二分图KM算法完成井口与靶点的初步匹配； 校核单元与初次匹配单元连接， 被配置为判断任意两条初步匹配的井口与靶点连线有 无相交的可能， 且交点落在井眼轨迹的水平投影上， 并输出所有交点落在井眼轨迹的水平 投影时对应的井口坐标和靶点 坐标； 二次匹配单元与 校核单元连接， 被配置为采用凸包检测算法针对相交的两条直线进行 井口与靶点的二次匹配。 8.根据权利要求7所述的丛式井井口与靶点高效匹配整合计算系统， 其特征在于， 所述 初次匹配单 元包括顶标 赋值模块、 遍历模块、 顶标修改模块和标记模块， 其中， 顶标赋值模块， 被配置为根据Di的大小， 给{Xi}和{Yi}中的每个元素赋顶标值， 其中， {Xi}为二分图左侧的井口集 合， {Yi}为 二分图右侧的靶点 集合； 遍历模块与顶标赋值模块连接， 被配置为从{Xi}中每个顶点出发， 遍历{Yi}里所有顶 点， 判断能否找到{Yi}中某 一顶点同时满足： 两个顶 点为最优匹配， 且{Yi}中的顶 点未被匹 配或重新匹配过； 顶标修改模块与遍历模块连接， 被配置为在遵循匹配前后总权值不变的情况下， 修改 不符合匹配条件的已标记的顶标值； 标记模块与遍历模块连接， 被 配置为将匹配完的井口和靶点做标记。 9.根据权利要求7所述的丛式井井口与靶点高效匹配整合计算系统， 其特征在于， 所述 二次匹配单元包括坐标参考点确定模块、 幅角计算模块、 凸包顶点初次确定模块、 方位判断权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115238348 A 3