【技术实现步骤摘要】
节流孔优化设计及工具面识别方法及装置
[0001]本专利技术涉及钻井工程
，具体地说，涉及一种节流孔优化设计及工具面识别方法及装置。
技术介绍
[0002]深部高温地层油气资源及干热岩地热资源勘探开发多依赖于定向井、水平井井型。当前，新疆塔里木盆地顺南、顺北地区储层温度高达200℃以上，目前青海共和盆地钻探的干热岩地热井井底温度高达236℃。定向井、水平井钻井施工的关键需要高温测量工具，特别是工具面测准确测量。国内外主要油服公司研发的175℃定向测量工具已经成熟，但国内外没有耐高温200℃以上的成熟定向测量工具，无法满足超高温地层定向钻井施工。
[0003]现有技术，提供了一种机械式定向工具面测量装置，其通过机械结构发生信号对工具面进行测量的原理及总体设计方法，没有给出测量装置关键编码机构设计时如何进行优化布孔。因此，需要针对机械式工具面测量装置节流孔能够布置及优化开展研究，为超高温地层的定向钻井、水平井钻井提供技术支持。
[0004]超高温地层定向/水平井钻井施工将成为油气资源、干热岩地热资源开发的常...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种节流孔优化设计及工具面识别方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：步骤一：基于机械式工具面测量装置的基本参数，计算得到扇形区间所允许的圆形节流孔半径以及节流孔面积；步骤二：基于节流孔数量以及压降等级，结合扇形区间所允许的圆形节流孔半径以及节流孔面积，确定压力脉冲的实现方式以及每个节流孔的孔型以及半径；步骤三：对所有节流孔进行排列组合，确定节流孔在节流阀盘上的多组布局，并绘制过流过程中每个布局所对应的压力脉冲波形图版；步骤四：选取节流孔间压力波动最强以及识别度最高的布局作为最优布局，通过实时压降变化图谱确定每个节流孔的实时位置，以确定当前工具面位置。2.如权利要求1所述的节流孔优化设计及工具面识别方法，其特征在于，所述步骤一中具体包含以下步骤：基于扇形圆心角、中心孔半径以及节流孔与中心孔间安全距离，计算得到圆形节流孔的最小允许半径；基于扇形圆心角、节流阀盘半径以及阀盘外边缘的安全距离，计算得到圆形节流孔的最大允许半径；基于扇形圆心角以及节流孔与中心孔间安全距离，计算得到最小允许节流孔面积；基于扇形圆心角、中心孔半径、节流阀盘半径以及阀盘外边缘的安全距离，计算得到最大允许节流孔面积。3.如权利要求1所述的节流孔优化设计及工具面识别方法，其特征在于，所述步骤二中具体包含以下步骤：通过节流孔数量与压降等级之间的关系，确定正脉冲实现方式下节流阀盘上节流孔的组合形式；基于过流系数、工作排量、最小节流压降、每个压降等级对应的节流压降，确定每种组合形式下编码盘的当量直径；建立方程组，所述方程组包含每个组合形式下每个压降等级对应的节流孔当量直径与编码盘当量直径的关系方程；将求解所述方程组得到的最小二乘解进行验证分析，得到通过验证分析的方程组解。4.如权利要求3所述的节流孔优化设计及工具面识别方法，其特征在于，所述步骤二中具体包含以下步骤：判断所述方程组解是否满足扇形区间所允许的圆形节流孔半径以及节流孔面积的要求；若满足，则将所述方程组解作为每个节流压降等级对应的节流孔当量直径；若不满足，则在负脉冲实现方式下计算每个压降等级对应的节流孔当量直径。5.如权利要求4所述的节流孔优化设计及工具面识别方法，其特征在于，所述步骤二中具体包含以下步骤：若当前压降等级对应的节流孔当量直径小于最小允许直径，则孔型为环形，通过中心孔半径、节流孔与中心孔间安全距离以及当前压降等级对应的节流孔当量直径计算得到环形节流孔的内半径以及外半径；若当前压降等级对应的节流孔当量直径大于最小允许直径且小于最大允许直径，则孔
型为圆形，通过当前压降等级对应的节流孔当量直径计算得到节流孔半径；若当前压降等级对应的节流孔当量直径大于最...
【专利技术属性】
技术研发人员：周号博，王果，臧艳彬，赵向阳，王磊，孙峰，刘劲歌，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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