[发明专利]一种利用造斜工具钻井的方法及装置

权利要求书

1.一种利用造斜工具钻井的方法，其特征在于，包括：

S1：确定井眼轨迹中相邻测量点A和B组成的井段上任意井眼轨迹点M的空间坐标；

S2：将S1确定的空间坐标与井眼轨迹设计坐标相比较并得到误差值；

S3：利用S2所述误差值调整造斜工具的参数；

S4：造斜工具基于所述调整后的参数进行钻井；

其中，所述S1包括：

假设所述井眼轨迹中相邻两个测量点A和测量点B之间的井眼轨迹为一段圆弧，位于空间某一倾斜平面内，则：

S101：以井口O为坐标原点建立符合右手法则的空间坐标系Oxyz；

S102：将所述空间坐标系Oxyz变换为AB井段所在的空间坐标系Ax″″y″″z″″，其具体的变换过程包括以下步骤：

S1021：将所述空间坐标系Oxyz的坐标原点从O点平移到A点，形成坐标系Ax′y′z′；

S1022：将所述坐标系Ax′y′z′绕z′轴右手方向旋转形成坐标系Axyz；

S1023：将所述坐标系Axyz绕y″轴右手方向旋转α_A，形成坐标系Ax′y′z′；

S1024：将所述坐标系Ax′y′z′绕z′轴右手方向旋转ω_A，形成坐标系Ax″″y″″z″″；

S103：计算所述AB井段上任意轨迹点M在所述空间坐标系Ax″″y″″z″″中的坐标值；

S104：将所述AB井段上任意轨迹点M在所述空间坐标系Ax″″y″″z″″的坐标值转换到原空间坐标系Oxyz中，利用下述公式计算井眼轨迹中所述AB井段任意轨迹点M在原空间坐标系Oxyz中的空间坐标：

x=xA+RAB·[sinαAcosφAsinτ+(cosαAcosφAcosωA-sinφAsinωA)(1-cosτ)]y=yA+RAB·[sinαAsinφAsinτ+(cosαAsinφAcosωA+cosφAsinωA)(1-cosτ)]z=zA+RAB·[cosαAsinτ-sinαAcosωA(1-cosτ)]]]>

上式中，参数τ表示AB井段中从测量点A到任意轨迹点M的圆弧角，R_AB为AB井段的曲率半径，α_A是测量点A处的井斜角，是测量点A处的井斜方位角，x_A、y_A、z_A分别是测量点A在所述空间坐标系Oxyz相应轴的坐标值，ω_A是测量点A处的工具面角。