[发明专利]用于预测钻孔的几何形状的系统、方法和计算机程序

权利要求书

1.一种用于确定由钻柱产生的钻孔轨迹的方法，所述方法包括：

在至少两个观测点之间接收表示一个或多个钻井参数的数据；

在所述至少两个观测点之间对多个用户定义深度增量的每个用户定义深度增量中所接收到的数据进行平均化；

针对每个所述用户定义深度增量至少根据经过平均化的数据来计算预测的钻柱响应；

针对每个所述用户定义深度增量至少根据所述预测的钻柱响应来确定倾角和方位角的改变；

至少根据所述倾角和方位角的改变来产生预测的井眼轨迹；

比较所述预测的井眼轨迹和测量到的井眼轨迹；以及

如果比较结果有利，则针对每个所述用户定义深度增量至少根据所述倾角和方位角的改变来确定可能的钻孔位置；

其中所述比较结果有利包括所述预测的井眼轨迹与所述测量到的井眼轨迹之间的差异处于预定误差带内。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

如果所述比较结果不利，则通过应用带有统计偏差的校正因子来重新计算所述预测的钻柱响应。

3.根据权利要求2所述的方法，其中重复所述重新计算、所述确定、所述产生以及所述比较直到所述比较结果有利。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述至少两个观测点中的第一观测点处确定所述预测的井眼轨迹，并且在所述至少两个观测点中的第二观测点处确定所述测量到的井眼轨迹。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述钻柱包括底部钻具组合BHA以及钻头，并且其中所述预测的钻柱响应包括预测的BHA响应和预测的钻头响应。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收到的数据包括依深度取值的所述一个或多个钻井参数的基于时间的测量值。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

针对每个所述钻井参数计算所述预测的钻柱响应。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述至少两个观测点处均计算钻孔内的定向观测工具的偏差。

9.根据权利要求8所述的方法，其中计算所述偏差至少部分基于BHA的复杂几何形状和刚度、所述钻孔的复杂几何形状、以及钻孔尺寸和形状中的至少一个。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括：

至少部分基于所述定向观测工具的所述偏差，针对每个所述用户定义深度增量来重新计算所述倾角和方位角的改变。

11.根据权利要求8所述的方法，其中计算所述偏差至少部分基于钻杆钻井时所取的连续的观测测量值。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个钻井参数包括测量到的深度、钻柱转速、钻压、井下转矩、地表转矩、流进流量、地表压力、井下压力、流体密度、井下连续倾角测量值、钻头取向、钻头偏转、井眼尺寸、或估计钻头磨损、或者它们的组合。

13.一种用于预测复杂钻孔的路径的系统，所述钻孔由定向钻井系统钻取，所述定向钻井系统具有至少一个感测设备，所述至少一个感测设备操作性连接到带有底部钻具组合BHA和钻头的钻柱，所述系统包括：

输入设备，配置为从用户接收输入；

控制器；

存储设备，存储多个指令，所述多个指令在由所述控制器执行时使所述控制器：

在第一观测点与第二观测点之间从所述至少一个感测设备接收表示多个钻井参数的测量值；

在所述第一观测点与所述第二观测点之间对多个用户定义深度增量的每个用户定义深度增量中所接收到的测量值进行平均化；

针对每个所述用户定义深度增量至少根据经过平均化的测量值来计算预测的BHA响应和预测的钻头响应；

针对每个所述用户定义深度增量至少根据所述预测的BHA响应和所述预测的钻头响应来确定倾角和方位角的改变；

至少根据所述倾角和方位角的改变在所述第一观测点处产生预测的井眼轨迹；

比较所述预测的井眼轨迹和在所述第二观测点处测量到的井眼轨迹；以及

如果比较结果有利，则针对每个所述深度增量根据所述倾角和方位角的改变来确定可能的钻孔位置；

其中所述比较结果有利包括所述预测的井眼轨迹与所述测量到的井眼轨迹之间的差异处于预定误差带内。