[發明專利]一種三維水平井導眼軌道設計方法

有效

• 申請號: 201410759268.3
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104405284A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 閆吉曾;李克智;秦玉英;王翔;陳曉華
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司華北分公司工程技術研究院
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;G06F19/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明涉及一種三維水平井導眼軌道設計方法，屬于石油天然氣鉆井技術領域。

背景技術

在石油天然氣鉆井技術領域，為了節約土地資源、保護環境、降低鉆完井成本，同時，在地形復雜地區，為了更好的實現井位部署和選擇井場，原二維水平井已不能適應要求，需要進行三維水平井鉆井。但對于像鄂爾多斯盆地大牛地氣田、涇河油田、洛河油田等油氣田，其油藏屬于河流道沉積，儲層非均質性強，一般在井控程度低的井區實施三維水平井，先需要先進行導眼鉆井，確定儲層垂深位置。

從華北分公司開發大牛地氣田，涇河油田、洛河油田等油氣田鉆井實踐來看，實施導眼有利于卡準目的層，為水平段施工創造有利條件。但三維水平井井眼軌道復雜，若實施導眼軌道就更為復雜，考慮因素非常多，設計與實施起來都較為困難，目前還沒有一種基于恒工具面模型，設計簡單、又方便實施的三維水平井導眼軌道的設計方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種三維水平井導眼軌道設計方法，以實現對三維水平井的導眼軌道的設計。

本發明為解決上述技術問題而提供一種三維水平井導眼軌道設計方法，該設計方法包括以下步驟：

1)根據地質錄井數據和地球物理測井數據確定A靶點、B靶點和導眼靶點的坐標和垂深；

2)根據A靶點和B靶點的坐標確定三維水平井水平段的井斜方位角φ₂，并根據三維水平井井口坐標及導眼靶點坐標確定水平井導眼靶點的南北坐標ΔN和東西坐標ΔE；

3)根據主井眼軌道設計，確定自造斜點第一個二維斜井段南北坐標ΔN₁和東西坐標ΔE₁、三維扭方位井段南北坐標ΔN₂和東西坐標ΔE₂以及三維扭方位結束點井斜角α₂；

4)確定導眼回填段的二維穩斜段段長ΔL，根據步驟2)和步驟3)中確定的參數及回填段的二維穩斜段段長ΔL計算導眼靶點井斜角α₃；

5)根據步驟2)-4)中所確定的導眼軌道的各相參數設計三維水平井導眼軌道。

所述導眼軌道采用直井段加二維斜井段加三維扭方位井段加二維穩斜段加二維斜井段，所述直井段、二維斜井段及三維扭方位井段是主井眼和導眼共用井段，二維穩斜段和二維穩斜段是導眼回填井段。

所述二維穩斜段采用直線模型，二維斜井段采用圓弧模型，三維扭方位井段采用恒工具面模型。

所述步驟4)中導眼靶點井斜角α₃的計算公式如下：

ΔL sinα2cosφ2+cosα2-cosα3Kcosφ2+ΔN1+ΔN2-ΔN=0]]>