【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地球物理测井与油气开发工程领域，具体的，涉及一种套管变形后入井工具通过能力的确定方法、一种确定套管变形后入井工具通过能力的系统、一种计算机设备和一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质。
技术介绍
1、页岩油气逐渐成为支撑我国能源行业蓬勃发展的主战场，产量占比逐年攀升。在页岩油气勘探与开发过程中，套管井变形事件高频发生，严重影响了油气勘探开发效益和施工作业时效。套管变形后，入井工具串通过能力的计算与管串的优化，是关系到后续施工作业成败的关键。但套管变形后，其几何空间形态复杂、表征难度大，严重制约了套管变形井工具串通过能力计算。如何准确表征套管变形后三维井眼空间特征并精确计算入井工具串通过能力，成为急需攻克的技术难点。
2、关于井下工具通过性的研究，目前主要采用几何法和力学分析法，多是以钻具钻杆为例，将井下工具串简化为一受净重横向分力和轴向压力的等截面梁分析模型，并且大多假定工具串在最大狗腿肚处遇卡。冉竞等(1990年)提出刚性条件下井下工具通过能力的确定方法。赵俊平等(1993年)完善了刚性通过性模型，并建立了柔性条件下采用纵横弯曲法求解井下工具通过能力的力学模型。狄勤丰等(1996年)在此基础上考虑了扶正器对钻具通过性的影响，但忽略了轴向应力的影响。何世明等(1997年)通过力学分析，建立了套管在水平井中的摩阻计算模型。后来，眭满仓等(1999年)在套管摩阻分析中考虑了旋转下入的影响。王艳红(2008年)论述了井下工具通过能力的力学分析方法。朱秀星等(2013年)建立了刚性条件下联作管串长度控制方程，
3、公开号为“cn111241684b”的中国专利公开的一种电缆泵送分簇射孔管串井筒通过能力分析方法，以及公开号为“cn111101931b”的中国专利公开的一种筒状井眼轨迹模型的分簇射孔管串通过能力确定方法，均是建立在没有变形圆筒状套管条件下的管串通过能力确定方法。这些方法对大刚度工具串或未变形圆筒状套管来说，计算结果较好。但套管变形后，由于井眼局部井段仪已不再是规则的圆筒状，井眼轴线也发生了改变。沿用已有的几何法或力学分析法进行确定方法，会带来错误的计算结果，甚至导致更加复杂的事故。因此，需要建立新的套管变形井工具串通过能力确定方法，以满足现场生产需要。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种套管变形后入井工具通过能力的确定方法和系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种套管变形后入井工具通过能力的确定方法，所述方法可包括以下步骤：根据井径二维空间坐标求取套管截面的中心；根据获取的井眼轨迹、深度及井径数据计算套管截面的中心和各臂端点的三维空间坐标，建立套管变形后的三维井眼模型；利用投影法计算在套管变形井段工具的最大通过直径。
3、根据本专利技术一方面的一个或多个示例性实施例，所述求取套管截面的中心的方法可包括重心法、最小二乘法和迭代搜索法中的至少一种。
4、根据本专利技术一方面的一个或多个示例性实施例，所述套管截面可包括特定深度的套管界面和套管变形截面中的至少一种。
5、根据本专利技术一方面的一个或多个示例性实施例，所述计算套管截面的中心和各臂端点的三维空间坐标的方法可包括平移旋转替换法，采用平移旋转替换法完成井轨迹重建和井壁成像，所述井轨迹重建的过程可包括：
6、设定参数，设定第k个深度点处套管截面的中心的三维坐标ok＝(0，ok,x，ok,y)；平移向量(hkx，hky，hkz)，即第k个深度点原始轨迹点坐标；旋转向量其中，为第k个深度点处轨迹点切向，为yoz平面的法向，其与x轴方向平行；旋转角对于第k个深度点，深度值为depth，depth＝h0+d*k，k＝0、1、…、m-1，d为数据转换与合并单元的深度采样间隔；
7、平移坐标，将点ok按所述平移向量(hkx，hky，hkz)平移为点o′k，计算公式包括式1：o′k＝ok+(hkx，hky，hkz)＝(hkx，ok,x+hky，ok,y+hkz)；
8、旋转坐标，将点o′k沿旋转轴旋转角度θk后，得到点o′k,rot，计算公式包括式2：
9、替换坐标，用经过平移旋转后得到的中心三维空间坐标o′k,rot＝(h′kx，h′ky，h′kz)替换第k个深度点原始轨迹点坐标(hkx，hky，hkz)；
10、所述井壁成像过程包括：用上述平移旋转法将第k个深度点坐标pk进行旋转，初始第i个端点的三维坐标向量为：其沿一旋转轴的旋转轴旋转角度θk后，得到旋转后的向量其计算公式包括式3：将pk带入其中，得到旋转后的点集p′k，接着，进行位移操作，位移后的点集p″k为：p″k＝p′k+(h′kx,h′ky,h′kz)。
11、根据本专利技术一方面的一个或多个示例性实施例，所述建立套管变形后的三维井眼模型可包括重构井轨迹和进行三维井壁建模。
12、根据本专利技术一方面的一个或多个示例性实施例，所述建立套管变形后的三维井眼模型的方法可包括用拉格朗日插值法进行数据样本插值。
13、根据本专利技术一方面的一个或多个示例性实施例，所述利用投影法计算在套管变形井段工具的最大通过直径可包括以下步骤：步骤1：设定投影平面，将第k个深度点处井轨迹的法平面设定为目标投影平面，也是长度为l米的三维变形井眼的底部切平面，从第个深度点到第k-1个深度点的所有井径仪端点坐标设定为待投影点，其中，d为数据转换与合并单元的深度采样间隔；步骤2：设置投影方向，将目标投影平面进行网格剖分，得到网格节点集合g＝{(gkx，gky，gkz)}，则第个深度点处井轨迹坐标指向某一网格节点(gkx，gky，gkz)的投影方向vk的表达式包括式4：步骤3：计算投影坐标，设定vk＝(a，b，c)，井壁上某一待投影点坐标为(x0，y0，z0)，目标投影平面的法向为(a，b，c)，在目标投影平面的投影点为(xp，yp，zp),其中，表示k、xp、yp、zp的方程组为：步骤4：获取投影区域的内边界，设定从第个深度点到第k-1个深度点井径待投影点在第k个深度点井轨迹所在的法平面的投影点及第k个深度点井径端点组成的集合为获取点集围成区域的内边界点集d；步骤5：计算内边界集合d的最大内切圆，直径记为步骤6：确定长度为l米的工具最大通过直径；步骤7：重复步骤2至步骤6，计算各投影方向的最大内切圆直径，将所有直径的最大值确定为长度为l米的工具的最大通过直径rk。
14、根据本专利技术一方面的一个或本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种套管变形后入井工具通过能力的确定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的套管变形后入井工具通过能力的确定方法，其特征在于，所述求取套管截面的中心的方法包括重心法、最小二乘法和迭代搜索法中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的套管变形后入井工具通过能力的确定方法，其特征在于，所述套管截面包括特定深度的套管界面和套管变形截面中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的套管变形后入井工具通过能力的确定方法，其特征在于，所述计算套管截面的中心和各臂端点的三维空间坐标的方法包括平移旋转替换法，采用平移旋转替换法完成井轨迹重建和井壁成像，所述井轨迹重建的过程包括：
5.根据权利要求1所述的套管变形后入井工具通过能力的确定方法，其特征在于，所述建立套管变形后的三维井眼模型包括重构井轨迹和进行三维井壁建模。
6.根据权利要求1或5所述的套管变形后入井工具通过能力的确定方法，其特征在于，所述建立套管变形后的三维井眼模型的方法包括用拉格朗日插值法进行数据样本插值。
7.根据权利要求1所述的套管变形后
8.根据权利要求7所述的套管变形后入井工具通过能力的确定方法，其特征在于，所述计算内边界集合D的最大内切圆的方法包括迭代搜索法。
9.一种确定套管变形后入井工具通过能力的系统，其特征在于，所述系统能够实现如权利要求1～8中任意一项所述的套管变形后入井工具通过能力的确定方法，所述系统包括：
10.根据权利要求9所述的确定套管变形后入井工具通过能力的系统，其特征在于，所述数据转换与合并单元包括井轨迹数据、井径测井数据、套管内径和深度采样间隔输入模块中的至少一种；
11.一种计算机设备，其特征在于，所述设备包括：
12.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机程序在被处理器执行时实现如权利要求1～8中任意一项所述的套管变形后入井工具通过能力的确定方法。
...【技术特征摘要】
1.一种套管变形后入井工具通过能力的确定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的套管变形后入井工具通过能力的确定方法，其特征在于，所述求取套管截面的中心的方法包括重心法、最小二乘法和迭代搜索法中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的套管变形后入井工具通过能力的确定方法，其特征在于，所述套管截面包括特定深度的套管界面和套管变形截面中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的套管变形后入井工具通过能力的确定方法，其特征在于，所述计算套管截面的中心和各臂端点的三维空间坐标的方法包括平移旋转替换法，采用平移旋转替换法完成井轨迹重建和井壁成像，所述井轨迹重建的过程包括：
5.根据权利要求1所述的套管变形后入井工具通过能力的确定方法，其特征在于，所述建立套管变形后的三维井眼模型包括重构井轨迹和进行三维井壁建模。
6.根据权利要求1或5所述的套管变形后入井工具通过能力的确定方法，其特征在于，所述建立套管变形后的三维井眼模型的方法包括用拉格朗...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘子平，周文高，屈玲，师耀利，刘春亭，管彬，张平，陈明忠，田衡，崔旭，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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