[发明专利]旋转导向系统零度造斜的方法、装置、设备及存储介质

说明书

本文提供了一种旋转导向系统零度造斜的方法、装置、设备及存储介质，其中方法包括：确定标准方向；设定其中一个分力为基准分力，其他两个分力分别为第一无序分力和第二无序分力，所述基准分力与所述标准方向之间的角度为θ；通过角度θ确定所述基准分力、所述第一无序分力以及所述第二无序分力与所述导向合力之间的角度；确定所述基准分力的取值范围；根据所述基准分力的取值范围，设定所述基准分力的大小；通过所述导向合力和设定的所述基准分力的大小，确定所述第一无序分力和所述第二无序分力的大小。通过上述方式以更加准确的确定三个分力的大小和方向。

技术领域

本发明涉及钻井造斜领域，特别地，涉及一种旋转导向系统零度造斜的方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

当前，为了获取地下资源大多需要进行钻井勘探，基于实际情况，需要依据设计好的钻井轨道通过造斜工具钻取斜井。现有的工具在进行造斜时，大多是通过钻头对井底进行不对称切削，当钻头的一侧切削速度快，另一侧切削速度慢时，井眼的方向就会改变。而钻头产生不对称切削的原因主要来自钻头、钻柱和地层。对于钻头来说，以偏喷嘴钻头为例，钻头破碎井底岩石的能力一侧强、一侧弱，导致不对称切削的产生；对于钻柱来说，靠近钻头的钻柱发生弯曲或倾斜，使得钻头轴线与井眼轴线偏离，从而导致不对称切削；对于地层来说，由于地层可钻性的各向异性等因素导致不对称切削。

随着钻井勘探技术的发展，旋转导向系统为第四代造斜工具，通过旋转导向系统进行零度造斜即表示井斜角为零度，在造斜的过程中，导向合力的方向和大小对造斜的最终结果有着至关重要的影响。推靠式旋转导向系统是旋转导向系统的一种，它的工作原理是调节钻井仪器上三个在平面内呈120°均匀分布的液压执行机构的分力，从而给钻头提供导向合力，进而控制井眼的轨迹。因此，在需要的导向合力的大小和方向确定后，确定三个液压执行机构的分力的大小和方向成为影响井眼轨迹的关键因素，为了提高造斜的精准度，亟需一种旋转导向系统零度造斜的方法，能够更加准确的确定三个液压执行机构的分力的大小和方向。

发明内容

本文实施例的目的在于提供一种旋转导向系统零度造斜的方法，以更加准确的确定三个分力的大小和方向。

为达到上述目的，一方面，本文实施例提供了一种旋转导向系统零度造斜的方法，所述方法包括：

确定标准方向；

设定其中一个分力为基准分力，其他两个分力分别为第一无序分力和第二无序分力，所述基准分力与所述标准方向之间的角度为θ；

通过角度θ确定所述基准分力、所述第一无序分力以及所述第二无序分力与所述导向合力之间的角度；

确定所述基准分力的取值范围；

根据所述基准分力的取值范围，设定所述基准分力的大小；

通过所述导向合力和设定的所述基准分力的大小，确定所述第一无序分力和所述第二无序分力的大小。

优选的，所述通过所述导向合力和设定的所述基准分力的大小，确定所述第一无序分力和所述第二无序分力的大小，包括：

所述第一无序分力和所述第二无序分力的大小通过如下公式进行计算：

F₁sinδ+F₂sin(δ-2π/3)+F₃sin(δ-4π/3)＝0；

F₁cosδ+F₂cos(δ-2π/3)+F₃cos(δ-4π/3)＝F；

其中，F₁为所述基准分力的大小，F₂为所述第一无序分力的大小，F₃为所述第二无序分力的大小，F为所述导向合力的大小，δ为所述基准分力与所述导向合力之间的夹角。

优选的，还包括：