[发明专利]一种利用造斜工具钻井的方法及装置

摘要

本发明提供一种利用造斜工具钻井的方法及装置。该方法包括：S1：确定井眼轨迹中相邻测量点A和B组成的井段上任意井眼轨迹点M的空间坐标；S2：将S1确定的空间坐标与井眼轨迹设计坐标相比较并得到误差值；S2：利用S3所述误差值调整造斜工具的参数；S4：造斜工具基于所述调整后的参数进行钻井。本发明方法及装置提高了钻井作业中对井眼轨迹预测的准确度和控制的精度。

主权项

1.一种利用造斜工具钻井的方法，其特征在于，包括：S1：确定井眼轨迹中相邻测量点A和B组成的井段上任意井眼轨迹点M的空间坐标；S2：将S1确定的空间坐标与井眼轨迹设计坐标相比较并得到误差值；S3：利用S2所述误差值调整造斜工具的参数；S4：造斜工具基于所述调整后的参数进行钻井；其中，所述S1包括：假设所述井眼轨迹中相邻两个测量点A和测量点B之间的井眼轨迹为一段圆弧，位于空间某一倾斜平面内，则：S101：以井口O为坐标原点建立符合右手法则的空间坐标系Oxyz；S102：将所述空间坐标系Oxyz变换为AB井段所在的空间坐标系Ax″″y″″z″″，其具体的变换过程包括以下步骤：S1021：将所述空间坐标系Oxyz的坐标原点从O点平移到A点，形成坐标系Ax′y′z′；S1022：将所述坐标系Ax′y′z′绕z′轴右手方向旋转形成坐标系Ax"y"z"；S1023：将所述坐标系Ax"y"z"绕y″轴右手方向旋转α_A，形成坐标系Ax′"y′"z′"；S1024：将所述坐标系Ax′"y′"z′"绕z′"轴右手方向旋转ω_A，形成坐标系Ax″″y″″z″″；S103：计算所述AB井段上任意轨迹点M在所述空间坐标系Ax″″y″″z″″中的坐标值；S104：将所述AB井段上任意轨迹点M在所述空间坐标系Ax″″y″″z″″的坐标值转换到原空间坐标系Oxyz中，利用下述公式计算井眼轨迹中所述AB井段任意轨迹点M在原空间坐标系Oxyz中的空间坐标：x=xA+RAB·[sinαAcosφAsinτ+(cosαAcosφAcosωA-sinφAsinωA)(1-cosτ)]y=yA+RAB·[sinαAsinφAsinτ+(cosαAsinφAcosωA+cosφAsinωA)(1-cosτ)]z=zA+RAB·[cosαAsinτ-sinαAcosωA(1-cosτ)]]]>上式中，参数τ表示AB井段中从测量点A到任意轨迹点M的圆弧角，R_AB为AB井段的曲率半径，α_A是测量点A处的井斜角，是测量点A处的井斜方位角，x_A、y_A、z_A分别是测量点A在所述空间坐标系Oxyz相应轴的坐标值，ω_A是测量点A处的工具面角。