[發明專利]一種筒狀井眼軌跡模型的分簇射孔管串通過能力計算方法

有效

• 申請號: 201911303532.1
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111101931B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 李奔馳;陳鋒;唐凱;歐躍強;陳建波;任國輝;張清彬;楊登波;胡寒
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團測井有限公司
• 主分類號: E21B47/09
• 分類號: E21B47/09;G06F30/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 房鑫

本發明公開了一種筒狀井眼軌跡模型的分簇射孔管串通過能力計算方法，包括以下步驟：1)從筒狀井眼斷面圓周上取若干等分點Q，獲取各等分點Q的局部坐標；2)根據筒狀井眼斷面圓周上各等分點Q的局部坐標計算筒狀井眼斷面圓周上各等分點Q的全局坐標；3)根據筒狀井眼斷面圓周上各等分點Q的全局坐標建立筒狀井眼上相鄰斷面的側面，并以此構建筒狀井眼軌跡模型；4)根據筒狀井眼軌跡模型計算任意井深處能通過的最大分簇射孔管串長度，該方法能夠有效分析分簇射孔管串在水平井的通過能力。

技術領域

本發明屬于頁巖氣等非常規油氣井分簇射孔作業技術領域，涉及一種筒狀井眼軌跡模型的分簇射孔管串通過能力計算方法。

背景技術

頁巖氣、致密油氣等非常規油氣資源的水平井射孔完井通常采用水平井泵送分簇射孔技術。該技術采用電纜傳輸方式將下井工具利用泵送方式輸送至擬作業井段。

一般情況下入井管串的長度會超過10米，甚至達到20米。針對不同井況，尤其是井眼軌跡不規則、狗腿度較大等特殊井況，可能會出現下井管串無法通過的情況。若因此出現下井管串遇卡情況的話會對整個試油完井工作造成極大的困難和損失。

目前采用的井筒及下井管串運行情況模擬軟件主要針對爬行器作業，不能有效分析分簇射孔管串在水平井的通過能力。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種筒狀井眼軌跡模型的分簇射孔管串通過能力計算方法，該方法能夠有效分析分簇射孔管串在水平井的通過能力。

為達到上述目的，本發明所述的筒狀井眼軌跡模型的分簇射孔管串通過能力計算方法包括以下步驟：

1)從筒狀井眼斷面圓周上取若干等分點Q，獲取各等分點Q的局部坐標；

2)根據筒狀井眼斷面圓周上各等分點Q的局部坐標計算筒狀井眼斷面圓周上各等分點Q的全局坐標；

3)根據筒狀井眼斷面圓周上各等分點Q的全局坐標建立筒狀井眼上相鄰斷面的側面，并以此構建筒狀井眼軌跡模型；

4)根據筒狀井眼軌跡模型計算任意井深處能通過的最大分簇射孔管串長度。

步驟1)的具體操作為：設井筒半徑為R，井筒任一斷面為p₁，圓心的全局坐標為p₁(x₁，y₁，z₁)，并設與斷面p₁相鄰的斷面為p₀，并設斷面p₁的法向量為斷面p₁的局部坐標y′軸與重合，斷面p₁的局部坐標z′軸與全局坐標z軸呈銳角且都在平面YOZ內，根據右手螺旋定則確定局部坐標x′軸，然后以局部坐標x′軸為起點，沿逆時針方向將斷面等分為n等分，則每等份的夾角θ＝2*π/n；

設斷面p₁上某個等分點Q的局部坐標為Q′(x′，y′，z′)，則Q′的坐標值為：

x'＝R×cos(θ*j)

z'＝R×sin(θ*j)

y′＝0

其中，j∈(0,1,…,n-1)。

步驟2)的具體操作為：以全局坐標系的原點O為圓心、以井筒半徑R為半徑，在XOZ平面內畫圓O，然后以全局坐標x軸為起點，沿逆時針方向將該圓O同樣等分為n份，得每等份的夾角為θ，并得等分點Q在圓O上對應的等分點Q₀，則Q₀的全局坐標與Q′(x′，y′，z′)相等，根據Q₀點坐標計算等分點Q的全局坐標。

Q₀點坐標計算等分點Q的全局坐標的具體過程為：