[發(fā)明專利]一種水平井錄井導(dǎo)向軌跡優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310486691.6
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103510855A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周文君;吳章武;李金順;成萍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04
• 代理公司: 衡水市盛博專利事務(wù)所 13119
• 代理人: 李志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水平井錄井導(dǎo)向技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水平井錄井導(dǎo)向軌跡優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

水平井從造斜到井底，井身軌跡可分為著陸前和層內(nèi)兩個階段，目前廣泛采用的方法為：第一階段著陸前按設(shè)計軌跡下探，當(dāng)角差縮小至5度左右，穩(wěn)斜下探找層，揭開目標(biāo)層后再拐平進靶；第二階段進層后以相鄰兩靶點連線為設(shè)計軌跡，通過頻繁小幅定向，使鉆頭盡量貼近直線穿行。

上述方法缺陷是著陸前軌跡段多出兩個拐點，并增大了靶前距；在層內(nèi)為了盡量貼近直線穿行，頻繁上下糾偏，造成軌跡起伏頻繁。導(dǎo)致井眼軌跡不圓滑，井眼摩阻增大，給后續(xù)施工增加了難度甚至是風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是提供一種能消除著陸中軌跡拐點，有效控制靶前距，減少層內(nèi)軌跡起伏，降低井眼摩阻，有利鉆井施工和定向控制的水平井錄井導(dǎo)向軌跡優(yōu)化方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

著陸前的軌跡優(yōu)化包括以下步驟：

第一步確定新靶點位置

在井眼軌跡剖面中，當(dāng)井深鉆至變軌點時，隨鉆分析認為目標(biāo)層已下移，如把原靶點直接垂向移動一段距離，則變軌點將出現(xiàn)一個拐點。為實現(xiàn)在變軌點的共切點變軌，通過計算確定新靶點位置；

第二步推算新軌跡半徑

用變軌點和新靶點坐標(biāo)，計算出變軌點至新靶點弧線的半徑；

第三步設(shè)計新靶點軌跡

用水平井導(dǎo)向分析軟件，依據(jù)變軌點坐標(biāo)、新靶點坐標(biāo)、新軌跡半徑，計算出變軌點至新靶點的弧線軌跡，消除在變軌點和入層點的兩個軌跡拐點，保持著陸前軌跡的總體圓滑；

進層后軌跡優(yōu)化包括以下步驟：

第四步??設(shè)定峰谷控制線，建立軌跡控制點

在目的層剖面中畫出靶點連線，按照設(shè)計允許的上下振蕩幅度，設(shè)定軌跡峰谷的控制線。依據(jù)巖層展布情況、允許的層內(nèi)振蕩幅度、井下鉆具造斜能力等，在靶點連線上建立所需的控制點；

第五步??建立第一段軌跡

在第一段相鄰控制點之間，依據(jù)軌跡控制點之間的弦長和弧高，計算出第一段軌跡的弧半徑，依據(jù)第一段軌跡的弧半徑，用錄井導(dǎo)向軟件計算出第一段弧線作為設(shè)計軌跡；

第六步??建立第二段及以后各段軌跡

在第一段軌跡基礎(chǔ)上，再建立第二段軌跡，兩段軌跡必須在相交點位形成共切點，以保持軌跡轉(zhuǎn)換的圓滑，依據(jù)第一段軌跡參數(shù)和第二段軌跡控制點坐標(biāo)，計算出第二段弧半徑，再用錄井導(dǎo)向軟件計算出第二段軌跡，以此再推算第三段、第四段至更多段軌跡，最終形成層內(nèi)整體的低幅長波軌跡。

本發(fā)明要提供的水平井錄井導(dǎo)向軌跡優(yōu)化方法，著陸前以共切點弧線變軌來消除拐點并控好靶前距，進層后以低幅長波對直線軌跡進行優(yōu)化，減少軌跡峰谷數(shù)。有效解決了以往方法中軌跡不夠圓滑、靶前距控制差、鉆進摩阻大等難題；有利于施工中軌跡的定向操控，提高機械鉆速，降低鉆井風(fēng)險，增強水平段中的機械延伸能力。

附圖說明

圖1為著陸前共切點變軌示意圖；

圖2為進層后共切點軌跡示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所提供的一種水平井錄井導(dǎo)向軌跡優(yōu)化方法做進一步的詳細說明。

如圖1所示，變軌點A，原靶點B，移動點C，新靶點D，變軌前已鉆軌跡1，變軌前待鉆軌跡2，新軌跡3，變軌前軌跡半徑R₁，變軌前軌跡弧心O₁，新軌跡半徑R₂，新軌跡弧心O₂。