[发明专利]可提高水平段复合钻进效果的井眼曲折度调控方法

摘要

本发明公开一种可提高水平段复合钻进效果的井眼曲折度调控方法，包括水平段井眼曲折度描述方法、水平段井眼曲折度调控方法及关键参数计算方法、水平段复合钻进比例预测方法，以及提高水平段复合钻进比例的若干策略、水平段井眼曲折度调控流程等。调控关键步骤如下：根据实钻资料确定出滑动钻进造斜率、复合钻进井斜及方位变化率，按公式计算出允许的最大井斜角偏差、最大方位角偏差、复合钻进段长和滑动钻进段长，并根据计算结果调控水平段井眼轨迹。在给定条件下，本发明能够计算出允许的复合钻进段长、滑动钻进段长、井斜角及方位角最大偏差、预期的复合钻进比例等。应用本方法制定水平段井眼曲折度调控方案有助于提高复合钻进比例和钻井速度。

主权项

一种可提高水平段复合钻进效果的井眼曲折度调控方法，其特征在于包括以下步骤：(1)确定水平段井眼曲折度描述参数设水平段对应的设计井斜角为αT、方位角为φT，采用矩形柱状靶，靶半宽为a、靶半高为b，井眼曲折度描述参数包括复合钻进段长ΔLr、井斜变化率Ki、方位变化率Ka；滑动钻进段长ΔLs、滑动钻进段造斜率Ks；井斜角最大偏差ΔαT、方位角最大偏差ΔφT；(2)建立井斜角最大偏差ΔαT、方位角最大偏差ΔφT计算公式在半个调整周期内，实钻井眼轨迹的纵向及横向波动幅度满足以下关系：1Ki(1-cosΔαT)+1Kstanγ2sinΔαT≤2b---(1.a)]]>1Ka·ΔαTsinΔαT(1-cosΔφT)+1Kstanγ2cosΔαTsinΔφT≤2a---(1.b)]]>cosγ＝cosΔαT cosΔφT  (1.c)利用上述公式可以求出井斜角最大偏差ΔαT和方位角最大偏差ΔφT；将井斜角最大偏差ΔαT和方位角最大偏差ΔφT转换成半个调整周期内复合钻进段长ΔLr和滑动钻进段长ΔLs，形式如下：1Ki[1-cos(ΔLr·Ki)]+1KstanΔLs·Ks2sin(ΔLr·Ki)≤2b---(2.a)]]>1Ka·(ΔLr·Kα)sin(ΔLr·Ki)[1-cos(ΔLr·Ka)]+1KstanΔLs·Ks2cos(ΔLr·Ki)sin(ΔLr·Ka)≤2a---(2.b)]]>cos(ΔLs·Ks)＝cos(ΔLr·Ki)cos(ΔLr·Ka)  (2.c)由上述公式可以求出与滑动钻进造斜率Ks、复合钻进井斜变化率Ki和方位变化率Ka对应的半个调整周期内复合钻进段长ΔLr和滑动钻进段长ΔLs；(3)进行水平段井眼曲折度调控①根据实钻资料确定出滑动钻进段造斜率、复合钻进段井斜变化率及方位变化率；②按式(1.a)、(1.b)、(1.c)计算出允许的最大井斜角偏差、最大方位角偏差；③按式(2.a)、(2.b)、(2.c)计算出复合钻进段长、滑动钻进段长；④按上述最大井斜角偏差、最大方位角偏差、复合钻进段长和滑动钻进段长计算结果调控水平段井眼轨迹。