[發明專利]魚骨井軌道確定方法及裝置

在審

• 申請號: 202110264206.5
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN115075796A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 聶臻;黃根爐;于凡;梁奇敏
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;中國石油大學(華東)
• 主分類號: E21B43/30
• 分類號: E21B43/30;G06F30/20
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯;吳學鋒

1.一種魚骨井軌道確定方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取魚骨井軌道設計所需使用的井參數，所述井參數包括主井眼已知參數、主井眼待定參數、分支井眼已知參數和分支井眼待定參數；

根據井參數建立主井眼軌道模型和分支井眼軌道模型；

根據井參數、主井眼軌道模型和分支井眼軌道模型建立主井眼鉆柱力學軟模型和分支井眼鉆柱力學軟模型，確定滑動鉆進工況下的主井眼鉆柱總摩阻計算模型和分支井眼鉆柱總摩阻計算模型；

將主井眼已知參數的參數值代入主井眼鉆柱總摩阻計算模型，將令主井眼鉆柱總摩阻計算模型取得最小值的待定參數值確定為主井眼待定參數的參數值；

將主井眼待定參數的參數值、分支井眼已知參數的參數值代入分支井眼鉆柱總摩阻計算模型，將令分支井眼鉆柱總摩阻計算模型取得最小值的待定參數值確定為分支井眼待定參數的參數值；

根據得到各個參數值的井參數確定魚骨井軌道。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述主井眼已知參數包括井口坐標、造斜點處的井斜角和方位角、入靶點垂深、斜直井段的井斜角，以及直井段的長度；所述主井眼待定參數包括造斜深度、第一增斜段造斜率、第二增斜段造斜率和靶前位移；所述分支井眼已知參數包括分支井眼的數量、分支井眼的長度、相鄰分支之間的距離、主井眼與分支井眼間的夾角、第一個分支在主井眼中的井深、分支井眼増斜/降斜扭方位段的長度、第一個穩斜扭方位段的長度，及中間降斜/増斜扭方位段的長度；所述分支井眼待定參數包括分支井眼距離主井眼的第一個彎曲段相對于主井眼的裝置面角和各彎曲段的造斜率，其中，分支井眼各彎曲段的造斜率相同。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，根據井參數、主井眼軌道模型建立主井眼鉆柱力學軟模型，確定滑動鉆進工況下的主井眼鉆柱總摩阻計算模型，包括：

利用鉆柱力學軟模型模擬完全下入主井眼井底的鉆柱，將鉆柱離散成n個鉆柱單元和n+1個鉆柱節點，其中，鉆柱底部為第一個節點，鉆柱力學軟模型所描述的鉆柱形變與主井眼中心線一致；

根據鉆柱單元底部鉆壓、單元浮重及單元兩側在主井眼中的井斜角和方位角，計算每個鉆柱單元的接觸正壓力和摩擦力；

疊加所有鉆柱單元的接觸正壓力和摩擦力，得到滑動鉆進工況下主井眼鉆柱總摩阻計算模型。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，將主井眼待定參數的參數值、分支井眼已知參數的參數值代入分支井眼鉆柱總摩阻計算模型，包括：

根據主井眼待定參數的參數值，利用內插法計算沿分支井眼截面中心線任意位置處的井斜角和方位角；

將沿分支井眼截面中心線任意位置處的井斜角和方位角，以及分支井眼已知參數的參數值代入分支井眼鉆柱總摩阻計算模型。

5.一種魚骨井軌道確定裝置，其特征在于，所述裝置包括：

獲取模塊，用于獲取魚骨井軌道設計所需使用的井參數，所述井參數包括主井眼已知參數、主井眼待定參數、分支井眼已知參數和分支井眼待定參數；

模型構建模塊，用于根據井參數建立主井眼軌道模型和分支井眼軌道模型；

模型構建模塊，還用于根據井參數、主井眼軌道模型和分支井眼軌道模型建立主井眼鉆柱力學軟模型和分支井眼鉆柱力學軟模型，確定滑動鉆進工況下的主井眼鉆柱總摩阻計算模型和分支井眼鉆柱總摩阻計算模型；

確定模塊，用于將主井眼已知參數的參數值代入主井眼鉆柱總摩阻計算模型，將令主井眼鉆柱總摩阻計算模型取得最小值的待定參數值確定為主井眼待定參數的參數值；

確定模塊，還用于將主井眼待定參數的參數值、分支井眼已知參數的參數值代入分支井眼鉆柱總摩阻計算模型，將令分支井眼鉆柱總摩阻計算模型取得最小值的待定參數值確定為分支井眼待定參數的參數值；

確定模塊，還用于根據得到各個參數值的井參數確定魚骨井軌道。