[發明專利]鉆井工具的選取方法和裝置有效
| 申請號： | 201710984401.9 | 申請日： | 2017-10-20 |
| 公開（公告）號： | CN109695449B | 公開（公告）日： | 2020-09-08 |
| 發明（設計）人： | 楊沛;何仁清;李寧;周波;陳龍 | 申請（專利權）人： | 中國石油天然氣股份有限公司 |
| 主分類號： | E21C39/00 | 分類號： | E21C39/00 |
| 代理公司： | 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205 | 代理人： | 劉丹;黃健 |
| 地址： | 100007 北京市*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 鉆井 工具 選取 方法 裝置 | ||
1.一種鉆井工具的選取方法，其特征在于，包括：
對至少三塊巖石進行巖石力學強度測試，分別獲取每塊巖石的單軸抗壓強度UCS和楊氏模量；
對所述至少三塊巖石進行巖石剪切強度測試，分別獲取每塊巖石的三軸剪切強度TSE和剪切模量；
對全井段進行聲波測井，獲取聲波時差測井數據；
根據所述每塊巖石的單軸抗壓強度UCS和楊氏模量、所述每塊巖石的三軸剪切強度TSE和剪切模量、以及所述聲波時差測井數據進行擬合回歸，確定全井段的單軸抗壓強度UCS、全井段的楊氏模量、全井段的三軸剪切強度TSE以及全井段的剪切模量；
根據所述全井段的單軸抗壓強度UCS和所述全井段的楊氏模量確定鉆頭吃入地層所需能量；
根據所述全井段的三軸剪切強度TSE和所述全井段的剪切模量確定鉆頭剪切地層所需能量；
根據所述鉆頭吃入地層所需能量和所述鉆頭剪切地層所需能量確定鉆頭的特征參數，所述鉆頭的特征參數用于根據所述鉆頭的特征參數選取鉆頭進行鉆井；
所述方法還包括：
根據所述鉆頭吃入地層所需能量和所述鉆頭剪切地層所需能量確定破巖方式信息，所述破巖方式信息用于根據所述破巖方式信息選取與所述鉆頭配合使用的提速工具進行鉆井；
其中，所述破巖方式信息包括沖擊破巖、扭力破巖、渦輪破巖和螺桿破巖。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述鉆頭吃入地層所需能量和所述鉆頭剪切地層所需能量確定破巖方式信息，包括：
當所述鉆頭吃入地層所需能量小于第一閾值，且所述鉆頭剪切地層所需能量小于第二閾值，則所述破巖方式信息為所述螺桿破巖；
當所述鉆頭吃入地層所需能量小于第一閾值，且所述鉆頭剪切地層所需能量大于所述第二閾值，則所述破巖方式信息為所述扭力破巖；
當所述鉆頭吃入地層所需能量大于所述第一閾值，且所述鉆頭剪切地層所需能量小于所述第二閾值，則所述破巖方式信息為所述沖擊破巖；
當所述鉆頭吃入地層所需能量大于所述第一閾值，且所述鉆頭剪切地層所需能量大于所述第二閾值，則所述破巖方式信息為渦輪破巖。
3.根據權利要求1或2任一項所述的方法，其特征在于，所述根據所述全井段的單軸抗壓強度UCS和所述全井段的楊氏模量確定鉆頭吃入地層所需能量，包括：
根據公式U1＝1/2*UCS*UCS/tanE1確定鉆頭吃入地層所需能量；
其中，U1表示鉆頭吃入地層所需能量，E1表示楊氏模量。
4.根據權利要求1或2任一項所述的方法，其特征在于，所述根據所述全井段的三軸剪切強度TSE和所述全井段的剪切模量確定鉆頭剪切地層所需能量，包括：
根據公式U2＝1/2*TSE*TSE/tanE2確定所述鉆頭剪切地層所需能量；
其中，U2表示所述鉆頭剪切地層所需能量，E2表示剪切模量。
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