[发明专利]对小曲率半径定向井进行优化的方法和装置

说明书

本发明公开了一种对小曲率半径定向井进行优化的方法和装置，属于煤层气方向钻完井技术领域。所述方法包括：获取定向井所在的煤层厚度、煤层有效进尺以及煤层倾角，确定定向井的入靶井斜角；获取定向井的预设下泵深度、动液面深度、待使用套管的套管压力以及井筒流体密度，确定定向井的最小沉没度；获取定向井的泵吸水口与煤层的距离，确定定向井的造斜率；根据下扶正器与钻头的距离、下扶正器与单弯螺杆的螺杆弯曲肘点的距离、上扶正器与单弯螺杆的螺杆弯曲肘点的距离以及造斜率，确定单弯螺杆的螺杆结构弯角，根据单弯螺杆的螺杆结构弯角，确定所用的螺杆钻具。采用本发明，可以提高压裂效果。

技术领域

本发明涉及煤层气方向钻完井技术领域，特别涉及一种对小曲率半径定向井进行优化的方法和装置。

背景技术

渭北煤层气田位于鄂尔多斯盆地东缘，主力煤层共有3层，即3、5、11#煤层，埋深500～900m，该气田前期开发主要采用直井和从式井进行规模开发。随着渭北煤层气规模开发的持续推进，部分高产井由于修井等作业导致产量突然下降，另外局部渗透性较差的煤层气产能得不到最大程度的释放，部分井单井产量徘徊在1000方/天以下，同时，该煤层气田传统定向井也面临着很严重的抽油杆偏磨问题。因此，目前亟需一种可以改善压裂效果的对小曲率半径定向井进行优化的设计方法。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种对小曲率半径定向井进行优化的方法和装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种对小曲率半径定向井进行优化的方法，所述方法包括：

获取定向井所在的煤层厚度、煤层有效进尺以及煤层倾角，根据所述煤层厚度、煤层有效进尺以及煤层倾角，确定所述定向井的入靶井斜角；

获取定向井的预设下泵深度、动液面深度、待使用套管的套管压力以及井筒流体密度，根据所述预设下泵深度、所述动液面深度、所述套管压力以及所述井筒流体密度，确定所述定向井的最小沉没度；

获取所述定向井的泵吸水口与煤层的距离，根据所述泵吸水口与煤层的距离、所述最小沉没度、所述入靶井斜角、所述套管压力与所述井筒流体密度，确定所述定向井的造斜率；

获取下扶正器与钻头的距离、下扶正器与单弯螺杆的螺杆弯曲肘点的距离、上扶正器与所述单弯螺杆的螺杆弯曲肘点的距离以及所述造斜率；

根据所述下扶正器与钻头的距离、所述下扶正器与单弯螺杆的螺杆弯曲肘点的距离、所述上扶正器与所述单弯螺杆的螺杆弯曲肘点的距离以及所述造斜率，确定所述单弯螺杆的螺杆结构弯角，根据所述单弯螺杆的螺杆结构弯角，确定所用的螺杆钻具。

可选地，所述根据所述煤层厚度、煤层有效进尺以及煤层倾角，确定所述定向井的入靶井斜角，包括：

根据下述公式(1)，计算所述定向井的入靶井斜角，

L₁＝H/sin(90°-θ₁+θ₂)……(1)

其中，θ₁表示入靶井斜角，L₁为煤层有效进尺，H为煤层厚度，θ₂为煤层倾角。

可选地，所述获取定向井的预设下泵深度、动液面深度、待使用套管的套管压力以及井筒流体密度之前，还包括：

获取待分析套管的套管弹性模量、套管屈服极限、套管外径以及预设安全系数；

根据所述套管弹性模量、所述套管屈服极限、所述套管外径以及所述预设安全系数，确定套管的最小允许曲率半径；

获取所述造斜率的轨迹曲率半径，如果所述造斜率的轨迹曲率半径不小于所述最小允许曲率半径，则将所述待分析套管确定为待使用套管。