[发明专利]一种筒状井眼轨迹模型的分簇射孔管串通过能力计算方法

说明书

本发明公开了一种筒状井眼轨迹模型的分簇射孔管串通过能力计算方法，包括以下步骤：1)从筒状井眼断面圆周上取若干等分点Q，获取各等分点Q的局部坐标；2)根据筒状井眼断面圆周上各等分点Q的局部坐标计算筒状井眼断面圆周上各等分点Q的全局坐标；3)根据筒状井眼断面圆周上各等分点Q的全局坐标建立筒状井眼上相邻断面的侧面，并以此构建筒状井眼轨迹模型；4)根据筒状井眼轨迹模型计算任意井深处能通过的最大分簇射孔管串长度，该方法能够有效分析分簇射孔管串在水平井的通过能力。

技术领域

本发明属于页岩气等非常规油气井分簇射孔作业技术领域，涉及一种筒状井眼轨迹模型的分簇射孔管串通过能力计算方法。

背景技术

页岩气、致密油气等非常规油气资源的水平井射孔完井通常采用水平井泵送分簇射孔技术。该技术采用电缆传输方式将下井工具利用泵送方式输送至拟作业井段。

一般情况下入井管串的长度会超过10米，甚至达到20米。针对不同井况，尤其是井眼轨迹不规则、狗腿度较大等特殊井况，可能会出现下井管串无法通过的情况。若因此出现下井管串遇卡情况的话会对整个试油完井工作造成极大的困难和损失。

目前采用的井筒及下井管串运行情况模拟软件主要针对爬行器作业，不能有效分析分簇射孔管串在水平井的通过能力。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种筒状井眼轨迹模型的分簇射孔管串通过能力计算方法，该方法能够有效分析分簇射孔管串在水平井的通过能力。

为达到上述目的，本发明所述的筒状井眼轨迹模型的分簇射孔管串通过能力计算方法包括以下步骤：

1)从筒状井眼断面圆周上取若干等分点Q，获取各等分点Q的局部坐标；

2)根据筒状井眼断面圆周上各等分点Q的局部坐标计算筒状井眼断面圆周上各等分点Q的全局坐标；

3)根据筒状井眼断面圆周上各等分点Q的全局坐标建立筒状井眼上相邻断面的侧面，并以此构建筒状井眼轨迹模型；

4)根据筒状井眼轨迹模型计算任意井深处能通过的最大分簇射孔管串长度。

步骤1)的具体操作为：设井筒半径为R，井筒任一断面为p₁，圆心的全局坐标为p₁(x₁，y₁，z₁)，并设与断面p₁相邻的断面为p₀，并设断面p₁的法向量为断面p₁的局部坐标y′轴与重合，断面p₁的局部坐标z′轴与全局坐标z轴呈锐角且都在平面YOZ内，根据右手螺旋定则确定局部坐标x′轴，然后以局部坐标x′轴为起点，沿逆时针方向将断面等分为n等分，则每等份的夹角θ＝2*π/n；

设断面p₁上某个等分点Q的局部坐标为Q′(x′，y′，z′)，则Q′的坐标值为：

x'＝R×cos(θ*j)

z'＝R×sin(θ*j)

y′＝0

其中，j∈(0,1,…,n-1)。

步骤2)的具体操作为：以全局坐标系的原点O为圆心、以井筒半径R为半径，在XOZ平面内画圆O，然后以全局坐标x轴为起点，沿逆时针方向将该圆O同样等分为n份，得每等份的夹角为θ，并得等分点Q在圆O上对应的等分点Q₀，则Q₀的全局坐标与Q′(x′，y′，z′)相等，根据Q₀点坐标计算等分点Q的全局坐标。

Q₀点坐标计算等分点Q的全局坐标的具体过程为：