[发明专利]一种弯曲水平井眼中屈曲管柱钻进的评价方法

说明书

本发明公开一种弯曲水平井眼中屈曲管柱钻进的评价方法，该方法包括：步骤一：搭建用于评价屈曲管柱的性能参数的模拟系统；步骤二：获取模拟系统第一次测试的初始参数信息；步骤三：启动模拟系统中的动力装置，实时获取屈曲管柱随时间变化的的第一姿态信息和钻头在水平钻进过程中的第二姿态信息；步骤四：关闭动力装置，获取第一次测试的结束参数信息；步骤五：调整初始参数信息，获取第n次测试的初始参数信息，根据该初始参数信息重复上述测试，获取n次测试的所有信息；六：根据n次测试的所有信息，获取屈曲管柱的评价信息。上述方法可实现快速、定量地评价弯曲水平井眼中管柱钻进的状态，保证评价的准确性和实时性。

技术领域

本发明涉及一种钻井技术，特别涉及一种弯曲水平井眼中屈曲管柱钻进的评价方法。

背景技术

水平井的水平段钻井过程中，因为地层物性原因需要调整工具面达到最大油气层钻遇率、人工操作工具面失误导致需要重新回调井眼、钻井井口位置与目的层之间存在需要绕行的障碍物等等原因，导致钻头在钻进过程中，需要不停的调整钻进方位，以便达到最佳钻进状态。在这一钻井过程中，水平井眼会出现一些不同程度的狗腿弯曲度。狗腿弯曲度对钻井影响较大，一方面当水平井井眼出现弯曲后，钻进过程会造成井眼托压等现象，如果计算不准，地面钻压难以加到钻头上，钻具下发过程的钻头难以到位接触地层，导致钻头空转现象出现，影响钻井进尺；过多的对钻具加压，容易导致水平井眼的钻具弯曲度增大，钻井管柱作用效果复杂，屈曲形状复杂，在井眼内既发生自转也发生公转，转动过程会影响钻井管柱的运动状态，出现事故。另一方面，水平井井眼的弯曲度增大和增多，取出井下钻具过程，容易出现上提钻压的突然上升，导致卡钻或拔断钻具等事故发生。

因此，如何在水平井钻进过程中对屈曲管柱钻进进行评价成为当前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种弯曲水平井眼中屈曲管柱钻进的评价方法，用于实现快速、定量地评价弯曲水平井眼中管柱钻进的状态，保证评价的准确性和实时性。

为了达到上述的目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明提供一种弯曲水平井眼中屈曲管柱钻进的评价方法，包括：

步骤一：搭建用于评价屈曲管柱的性能参数的模拟系统；

步骤二：获取模拟系统进行第一次测试的初始参数信息；

步骤三：根据所述初始参数信息，启动模拟系统中的动力装置，实时获取模拟系统中屈曲管柱随时间变化的的第一姿态信息和屈曲管柱连接的钻头在水平钻进过程中的第二姿态信息；

步骤四：经过初始参数信息中的预设时间段后，关闭所述动力装置，获取第一次测试的结束参数信息；

步骤五：调整所述初始参数信息，获取用于第n次测试的初始参数信息，根据第n次测试的初始参数信息重复步骤三和步骤四，获取n次初始参数信息、第一姿态信息、第二姿态信息和结束参数信息；n大于等于2；

步骤六：根据n次初始参数信息、第一姿态信息、第二姿态信息和结束参数信息，获取屈曲管柱的评价信息。

可选地，所述模拟系统包括：动力装置、位于模拟井眼中的屈曲管柱、钻杆、至少一个姿态获取设备、钻头、位于所述模拟井眼底部的且固定在底座上的待钻进的岩板、安装在支撑结构的机架上的控制装置；

所述动力装置与屈曲管柱的一端固定连接，用于为屈曲管柱在模拟井眼中钻进提供动力，所述屈曲管柱的另一端借助于钻杆固定钻头；所述钻头用于在所述岩板上钻进；所述至少一个姿态获取设备用于获取钻进过程中屈曲管柱的姿态信息和钻头的姿态信息，并与所述控制装置通信连接，将获取的姿态信息实时传输所述控制装置；

可选地，所述模拟系统还包括：设置在所述模拟井眼外侧的井眼套管弯曲器，所述井眼套管弯曲器与所述控制装置连接，所述控制装置通过所述井眼套管弯曲器所述模拟井眼的弯曲度。