[发明专利]鱼骨井轨道确定方法及装置

权利要求书

1.一种鱼骨井轨道确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取鱼骨井轨道设计所需使用的井参数，所述井参数包括主井眼已知参数、主井眼待定参数、分支井眼已知参数和分支井眼待定参数；

根据井参数建立主井眼轨道模型和分支井眼轨道模型；

根据井参数、主井眼轨道模型和分支井眼轨道模型建立主井眼钻柱力学软模型和分支井眼钻柱力学软模型，确定滑动钻进工况下的主井眼钻柱总摩阻计算模型和分支井眼钻柱总摩阻计算模型；

将主井眼已知参数的参数值代入主井眼钻柱总摩阻计算模型，将令主井眼钻柱总摩阻计算模型取得最小值的待定参数值确定为主井眼待定参数的参数值；

将主井眼待定参数的参数值、分支井眼已知参数的参数值代入分支井眼钻柱总摩阻计算模型，将令分支井眼钻柱总摩阻计算模型取得最小值的待定参数值确定为分支井眼待定参数的参数值；

根据得到各个参数值的井参数确定鱼骨井轨道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主井眼已知参数包括井口坐标、造斜点处的井斜角和方位角、入靶点垂深、斜直井段的井斜角，以及直井段的长度；所述主井眼待定参数包括造斜深度、第一增斜段造斜率、第二增斜段造斜率和靶前位移；所述分支井眼已知参数包括分支井眼的数量、分支井眼的长度、相邻分支之间的距离、主井眼与分支井眼间的夹角、第一个分支在主井眼中的井深、分支井眼増斜/降斜扭方位段的长度、第一个稳斜扭方位段的长度，及中间降斜/増斜扭方位段的长度；所述分支井眼待定参数包括分支井眼距离主井眼的第一个弯曲段相对于主井眼的装置面角和各弯曲段的造斜率，其中，分支井眼各弯曲段的造斜率相同。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据井参数、主井眼轨道模型建立主井眼钻柱力学软模型，确定滑动钻进工况下的主井眼钻柱总摩阻计算模型，包括：

利用钻柱力学软模型模拟完全下入主井眼井底的钻柱，将钻柱离散成n个钻柱单元和n+1个钻柱节点，其中，钻柱底部为第一个节点，钻柱力学软模型所描述的钻柱形变与主井眼中心线一致；

根据钻柱单元底部钻压、单元浮重及单元两侧在主井眼中的井斜角和方位角，计算每个钻柱单元的接触正压力和摩擦力；

叠加所有钻柱单元的接触正压力和摩擦力，得到滑动钻进工况下主井眼钻柱总摩阻计算模型。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将主井眼待定参数的参数值、分支井眼已知参数的参数值代入分支井眼钻柱总摩阻计算模型，包括：

根据主井眼待定参数的参数值，利用内插法计算沿分支井眼截面中心线任意位置处的井斜角和方位角；

将沿分支井眼截面中心线任意位置处的井斜角和方位角，以及分支井眼已知参数的参数值代入分支井眼钻柱总摩阻计算模型。

5.一种鱼骨井轨道确定装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取鱼骨井轨道设计所需使用的井参数，所述井参数包括主井眼已知参数、主井眼待定参数、分支井眼已知参数和分支井眼待定参数；

模型构建模块，用于根据井参数建立主井眼轨道模型和分支井眼轨道模型；

模型构建模块，还用于根据井参数、主井眼轨道模型和分支井眼轨道模型建立主井眼钻柱力学软模型和分支井眼钻柱力学软模型，确定滑动钻进工况下的主井眼钻柱总摩阻计算模型和分支井眼钻柱总摩阻计算模型；

确定模块，用于将主井眼已知参数的参数值代入主井眼钻柱总摩阻计算模型，将令主井眼钻柱总摩阻计算模型取得最小值的待定参数值确定为主井眼待定参数的参数值；

确定模块，还用于将主井眼待定参数的参数值、分支井眼已知参数的参数值代入分支井眼钻柱总摩阻计算模型，将令分支井眼钻柱总摩阻计算模型取得最小值的待定参数值确定为分支井眼待定参数的参数值；

确定模块，还用于根据得到各个参数值的井参数确定鱼骨井轨道。