[发明专利]利用PDC钻头於井眼轨迹预测与控制的方法与系统

权利要求书

1、一个PDC钻头的成形方法；包括下列步骤：

强制钻头的侧向钻削向量，

确定钻头作用于岩石的总侧向力，

计算上述两向量之间的漂移角，

修改钻头剖面或切刀的形状与构造，直到漂移角改变成所需的角度为止。

2、权利要求1中所述的方法，其特征在于：确定钻头作用于岩石的总侧向力的步骤；包括以下步骤：

确定钻头的正侧向力，

确定切刀总摩擦力，

联合上述切刀总摩擦力与钻头正侧向力，以取得钻头的总侧向力。

3、权利要求2中所述的方法，其特征在于：所述确定的步骤：

将所有起作用的单一切刀的受力沿垂直于侧钻的方向总和，以确定切刀总摩擦力。

4、权利要求1中所述的方法，其特征在于：所述确定钻头作用于岩石的总侧向力的步骤；包括以下步骤：

计算由外向切刀引起的外向切刀摩擦力，

计算由在凹形剖面内的内向切刀引起的内向切刀摩擦力，

拿内向切刀摩擦力与外向切刀摩擦力来比较，以得知钻头的漂移倾向。

5、权利要求2中所述的方法，其特征在于：所述确定钻头的正侧向力，以及切刀总摩擦力的步骤：

直接测量钻头的正侧向力及切刀总摩擦力。

6、权利要求1中所述的方法，其特征在于：所述修改的步骤：

修改钻头剖面的形状或切刀的分布与构造，以改变内向切刀摩擦力及外向切刀摩擦力。

7、权利要求6中所述的方法，其特征在于：所述修改的步骤：

增加在钻头凹形剖面内的内向切刀摩擦力。

8、权利要求7中所述的方法，其特征在于：所述增加的步骤：

增加在钻头凹形剖面的内缘高度。

9、权利要求7中所述的方法，其特征在于：所述增加的步骤：

增加在钻头凹形剖面内的内向切刀的切削强性。

10、权利要求1中所述的方法，其特征在于：所述修改的步骤：

减少钻头的外向切刀摩擦力。

11、权利要求10中所述的方法，其特征在于：所述减少的步骤：

减少钻头的外向切刀的切削强性。

12、权利要求10中所述的方法，其特征在于：所述减少的步骤：

用低阻力衬片来取代外向切刀。

13、一个PDC钻头的成形方法；包括下列步骤：

确定外向切刀的外向切刀摩擦力，

确定在钻头凹形剖面内的内向切刀的内向切刀摩擦力，

比较内向切刀摩擦力与外向切刀摩擦力，以决定钻头的漂移倾向，

修改钻头剖面或切刀的形状与构造，以改变钻头的漂移倾向。

14、权利要求13中所述的方法，其特征在于：所述修改的步骤：

修改钻头剖面或切刀的形状与构造，使其外向切刀摩擦力大体等于内向切刀摩擦力，而造成钻头的反漂移性能。

15、权利要求13中所述方法，其特征在于：还包括下列的步骤：

计算钻头特有的漂移角。