[发明专利]一种判断推靠式旋转导向系统适应钻进地层的方法

权利要求书

1.一种判断推靠式旋转导向系统适应钻进地层的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、利用推靠式旋转导向系统应用井段的地层横波时差、地层纵波时差和地层体积密度，采用式1计算得到钻进井段地层的动态杨氏模量Ed，建立动态杨氏模量E_d和静态杨氏模量E_s之间的关系；

其中，Δt_s为地层横波时差，Δt_p为地层纵波时差，ρ为地层体积密度，E_d为动态杨氏模量；

b、确定推靠单元的翼肋最大推靠力P，及翼肋与井壁完全接触的面积A和翼肋的最大行程Δ，计算翼肋作用在井壁接触面单位面积的应力p_c；

c、利用弹性力学应力-应变关系得到翼肋作用在井壁接触面单位面积的应力p_c与翼肋推靠井壁变形应变ε之间的关系式，计算井壁变形量δ；

其中，ε为翼肋推靠井壁变形应变，p_c为翼肋作用在井壁接触面单位面积的应力，E_s为静态杨氏模量；

d、由井壁变形量δ和翼肋的最大行程Δ之间的关系判断推靠式旋转导向系统工作状态，当Δ≥δ时，推靠式旋转导向系统翼肋推靠井壁后井壁变形量小于翼肋形成，判定推靠式旋转导向系统工作状态正常，适应所钻进地层；当Δ＜δ时，推靠式旋转导向系统翼肋推靠井壁后，井壁变形量大于翼肋形成，判定推靠式旋转导向系统工作状态异常，不适应所钻进地层。

2.根据权利要求1所述的一种判断推靠式旋转导向系统适应钻进地层的方法，其特征在于：所述步骤a中，建立动态杨氏模量E_d和静态杨氏模量E_s之间的关系是指通过式2得到动态杨氏模量E_d和静态杨氏模量E_s之间的关系；

E_s＝a·E_s+b 式2

其中，E_s为静态杨氏模量，a和b均为拟合参数。

3.根据权利要求1所述的一种判断推靠式旋转导向系统适应钻进地层的方法，其特征在于：所述步骤b中，计算翼肋作用在井壁接触面单位面积的应力p_c是指通过式3计算确定；

其中，p_c为翼肋作用在井壁接触面单位面积的应力，P为推靠单元的翼肋最大推靠力，A为翼肋与井壁完全接触的面积。

4.根据权利要求1所述的一种判断推靠式旋转导向系统适应钻进地层的方法，其特征在于：所述步骤c中，计算井壁变形量δ是指通过式5计算确定井壁变形量δ；

δ＝εR 式5

其中，δ为井壁变形量，ε为翼肋推靠井壁变形应变，R为井眼半径。

5.根据权利要求1所述的一种判断推靠式旋转导向系统适应钻进地层的方法，其特征在于：所述步骤b中，确定推靠单元的翼肋最大推靠力P，及翼肋与井壁完全接触的面积A和翼肋的最大行程Δ是指通过推靠式旋转导向系统结构参数确定。

6.根据权利要求1所述的一种判断推靠式旋转导向系统适应钻进地层的方法，其特征在于：所述推靠式旋转导向系统结构参数为推靠式旋转导向系统的额定参数。

7.根据权利要求5所述的一种判断推靠式旋转导向系统适应钻进地层的方法，其特征在于：所述额定参数为推靠力。

8.根据权利要求5所述的一种判断推靠式旋转导向系统适应钻进地层的方法，其特征在于：所述额定参数为最大行程。

9.根据权利要求5所述的一种判断推靠式旋转导向系统适应钻进地层的方法，其特征在于：所述额定参数为接触面积。

10.根据权利要求1所述的一种判断推靠式旋转导向系统适应钻进地层的方法，其特征在于：所述步骤a中，静态杨氏模量E_s通过对应井段地层岩石力学参数试验确定。