[發明專利]基于地層和鉆具特性的井眼軌跡預測方法

在審

• 申請號: 201811293148.3
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN111119855A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 劉修善
• 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石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B47/022
• 分類號: E21B47/022
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 朱繪;張文娟

1.一種基于地層和鉆具特性的井眼軌跡預測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

表征并反演待鉆井的地層自然造斜規律，得到地層井斜率和地層方位率，以表征由地層自然造斜所產生的井斜變化率和方位變化率；

用工具造斜率和工具面角來表征鉆具的定向造斜特性，其中所述工具造斜率用于表征造斜能力，所述工具面角用于表征工具姿態；

基于所述地層井斜率、所述工具造斜率和所述工具面角來預測井眼軌跡的井斜變化率和井斜角；

基于所述地層方位率、所述工具造斜率、所述工具面角以及所述井斜角來預測井眼軌跡的方位變化率和方位角。

2.如權利要求1所述的基于地層和鉆具特性的井眼軌跡預測方法，其特征在于，在表征并反演待鉆井的地層自然造斜規律的步驟中，用所述地層井斜率和所述地層方位率來表征地層各向異性對井眼軌跡的影響，基于鄰井實鉆資料反演得到所述地層井斜率和所述地層方位率：

式中：L為井深，單位：米；κ_α為井斜變化率，(°)/30米；κ_φ為方位變化率，(°)/30米；下標f表示地層。

3.如權利要求2所述的基于地層和鉆具特性的井眼軌跡預測方法，其特征在于，在用工具造斜率和工具面角來表征鉆具的定向造斜特性的步驟中，基于鉆井工藝的實施方案來確定工具造斜率和工具面角沿井深的變化關系：

式中：κ_t為工具造斜率，(°)/30米；ω_t為工具面角，(°)；下標t表示鉆具。

4.如權利要求3所述的基于地層和鉆具特性的井眼軌跡預測方法，其特征在于，在預測井眼軌跡的井斜變化率和井斜角的步驟中，按如下公式預測井眼軌跡的井斜變化率：

κ_α(L)＝κ_α,f(L)+κ_α,t(L)

其中

κ_α,t(L)＝κ_t(L)cosω_t(L)

積分所述井斜變化率方程，得到預測井段[L_A，L_B]內任一井深L處的井斜角：

其中

α_A＝α(L_A)

式中：α為井斜角，(°)；下標A表示井段[L_A，L_B]的始點，即A點的井深為L_A。

5.如權利要求4所述的基于地層和鉆具特性的井眼軌跡預測方法，其特征在于，在預測井眼軌跡的方位變化率和方位角的步驟中，按如下公式預測井眼軌跡的方位變化率：

κ_φ(L)＝κ_φ,f(L)+κ_φ,t(L)

其中

積分所述方位變化率方程，得到預測井段[L_A，L_B]內任一井深L處的方位角：

其中

φ_A＝φ(L_A)

式中：φ為方位角，(°)。