一种钻井井眼轨道设计方法技术

本发明专利技术涉及石油钻井工程中的钻井工程设计，具体涉及由直线和圆弧井段组成的二维定向井和水平井的井眼轨道设计。包括：第１步列出基本方程；第２步展开方程式；第３步给定已知参数；第４步求解方程组。用解析法得到６大类求解公式，可以直接用于工程设计。本发明专利技术将各种定向井和水平井的轨道设计问题归结为统一形式，可以任意选取２个特征参数作为待定参数，包含了计算造斜点位置、工具造斜率等功能。本发明专利技术用于钻井工程设计。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种钻井井眼轨道设计方法，其特征是：对于由直线井段和圆弧井段组成的二维定向井和水平井，采用下述步骤设计井眼轨道：第１步：列出基本方程垂直深度方程：＊△Ｈ↓［ｉ］＝Ｈ↓［Ｔ］（１）水平位移方程：＊△ Ｓ↓［ｉ］＝Ｓ↓［Ｔ］（２）式中：Ｈ↓［Ｔ］：井眼的总垂直深度，单位：米Ｓ↓［Ｔ］：井眼的总水平位移，单位：米ｎ：井段的总数ｉ：代表第ｉ个井段△Ｈ↓［ｉ］：第ｉ段井段的垂直深度，单位：米　 　△Ｓ↓［ｉ］：第ｉ段井段的水平位移，单位：米第２步：展开方程式第ｉ段井段的垂直深度△Ｈ↓［ｉ］和水平位移△Ｓ↓［ｉ］按以下方式计算：当第ｉ段井段为直线井段时：△Ｈ↓［ｉ］＝△Ｌ↓［ｉ］ｃｏｓα↓［ｉ］　 　（３）△Ｓ↓［ｉ］＝△Ｌ↓［ｉ］ｓｉｎα↓［ｉ］（４）式中：△Ｌ↓［ｉ］：第ｉ段井段的长度，单位：米α↓［ｉ］：第ｉ段井段的井斜角，单位：度当第ｉ段井段为圆弧井段时：＊＊＊式中： α↓［ｉ－１］：第ｉ段井段的起始井斜角，单位：度α↓［ｉ＋１］：第ｉ段井段的终止井斜角，单位：度Ｒ↓［ｉ］：第ｉ段井段的曲率半径，单位：米当第ｉ段井段为增斜段时，Ｒ↓［ｉ］为正值；当第ｉ段井段为降斜段 时，Ｒ↓［ｉ］为负值；根据具体井眼的直线井段和圆弧井段组合情况，将（３）（４）式和（５）（６）式表达的△Ｈ↓［ｉ］、△Ｓ↓［ｉ］代入（１）（２）式，得到展开的垂直深度方程和水平位移方程；第３步：给定已知参数在展开的（ １）（２）式中，Ｈ↓［Ｔ］和Ｓ↓［Ｔ］是已知量；任一个△Ｌ↓［ｉ］、任一个α↓［ｉ］、任一个Ｒ↓［ｉ］，都可以作为变量；对于两个方程，可以求解任意２个未知变量，其余参数根据设计条件给定为已知参数，代入展开的垂直深度方程和水平位移方程；得到由２个方程组成的，含２个未知变量的方程组；第４步：求解方程组对上述方程组进行数学求解，解出２个未知变量作为设计参数，完成井眼轨道设计。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘修善，马开华，陈天成，王文立，候绪田，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]