[发明专利]一种滑动导向钻井入靶形势预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井工程领域，尤其涉及一种在滑动导向钻井条件下进行入靶形势预测的方法，该方法可用于监测和控制井眼轨迹。

背景技术

为了满足石油天然气的勘探开发要求，提高油气勘探成功率、开发采收率和油气井产量，每口油气井的《地质设计》都明确了靶点位置和靶区范围。行业标准要求：设计轨道应通过靶点，而实钻轨迹应控制在靶区范围内。通常，直井、定向井、大位移井等拥有1个靶点，其靶区为水平圆形区域；水平井一般拥有2个靶点，其靶区为斜长方体。如图1所示。

为了便于评价井眼轨迹偏离靶点的程度，在每个靶点处都定义了一个靶平面。通常，直井、定向井、大位移井的靶平面为水平面，而水平井的靶平面为铅垂平面。如图1所示。显然，靶平面是靶区不可或缺的组成部分，并且在钻井过程中应控制实钻轨迹在靶平面的靶区范围内穿过。

然而，在石油钻井过程中，要使实钻轨迹与设计轨道完全吻合是不可能的，因此在钻达各靶平面之前，需要随时预测实钻轨迹的入靶位置，判断是否能中靶，以便及时采取相应的钻井技术措施，确保“中靶”。

发明内容

本发明针对现有技术中没有以靶区为目标的井眼轨迹预测技术，缺乏对中靶情况的预判，从而难以保证实钻轨迹必能中靶的缺点，提出了一种在滑动导向条件下进行入靶形势预测的方法，所述方法包括以下步骤：

S101、根据钻井实际轨迹中最后两个测点(M_n-1,M_n)的测斜数据计算最后测段的轨迹特征参数，所述测斜数据为井深、井斜角、方位角，所述轨迹特征参数为所述最后测段的曲率半径和工具面角；

S102、基于井眼轨迹监测要求计算最后一个测点（M_n）的空间坐标；

S103、当保持当前的导向钻井方式和工艺技术参数继续钻进时，所述轨迹特征参数保持不变，按所述最后测段的轨迹特征参数采用外推法计算出钻至靶区的预测轨迹的井段长度；

S104、基于所述测斜数据和所述空间坐标、所述轨迹特征参数、所述井段长度计算入靶点（e）的空间坐标；

S105、根据所述入靶点（e）的空间坐标，计算出所述入靶点（e）在靶点坐标系下的坐标，判断所述入靶点（e）是否落在预设的靶区内。

根据本发明的一个实施例，按照以下公式计算所述最后测段的曲率半径和工具面角：

Rn=180π×ΔLn-1,nϵn-1,nsinωn-1=sinαnsinΔφn-1,nsinϵn-1,n]]>

其中

ΔL_n-1，n＝L_n-L_n-1