[发明专利]一种利用旋转导向工具控制井眼轨迹的方法

摘要

控制井眼轨迹的方法，根据设计井眼轨道和预计导向工具造斜能力，确定导向工具控制模式、导向比例及进尺、磁性或重力工具面参数进行导向钻进作业；井下和地面进行双向通信，同时监测导向控制结果，计算导向工具实际造斜能力及井眼轨道偏差；进而确定导向参数或调整待钻井眼轨道，适应导向工具造斜能力的变化，满足井眼轨道控制精度要求；利用井下深度自动跟踪装置及方法，实现导向系统井下智能控制目的，减少导向参数下传指令及误码率，提高导向钻井作业效率及井眼轨道控制精度，能够满足大位移井、复杂地质结构水平井及地质导向钻井轨道控制的要求。

主权项

一种利用旋转导向工具控制井眼轨迹的方法，其特征在于包括如下步骤：按给定导向参数钻达预定测斜深度时，暂停钻柱运动，确保测量出准确的井斜参数，将测斜数据上传到地面，确认后下发指令，进而井下和地面均获得完整的测斜数据及导向工具面姿态，作为轨迹跟踪分析和导向控制计算的依据；根据测斜数据计算出井眼轨迹，并相应进行控制工具面的计算；然后进行轨迹偏差分析，通过分析已钻轨迹偏差和计算导向参数，实现井眼曲率调整和轨道控制；其中，根据设计井眼曲率和导向工具的造斜能力来确定合理的导向比例参数；在调整井眼曲率时，通过控制导向工具以稳斜和导向模式交替的方式来实现，所采用的控制模型由n+1个相同稳斜段长和n(n为正整数)个相同圆弧段长轨道间隔组成，选择不同的导向段数n、导向和稳斜钻进长度实现井眼轨道的控制，当n＝∞时，导向轨迹最佳地逼近设计井眼轨道，在实际控制时，交替地控制导向和稳斜钻进时间比例及总钻进长度来逼近设计井眼轨道。