[发明专利]井下钻井工具与岩层之间的相互作用的基于形状建模

摘要

一种设计井下钻井工具的方法可包括生成三维(3D)井下钻井工具模型并且模拟所述钻井工具模型与钻孔底部的3D模型的接合。第一和第二切割元件的第一和第二切割区域可基于所述第一和第二切割元件的接合所述钻孔底部的面积来确定，其中所述第一和第二切割区域分别具有第一和第二切割区域形状。所述第一和第二切割元件的第一和第二切割力可基于所述相应第一和第二切割区域形状来计算。所述钻井工具模型的钻井效率可至少基于所述第一切割力和所述第二切割力进行建模并且所述钻井工具模型的设计参数可基于所述钻井工具模型的所述钻井效率进行修改。

主权项

1.一种设计井下钻孔工具的方法，所述方法包括：生成包括多个刀片上的多个切割元件的三维(3D)井下钻井工具模型；模拟所述3D井下钻井工具模型与钻孔底部的3D模型的接合；基于第一切割元件的接合所述钻孔底部的面积确定第一切割元件的第一切割区域，所述第一切割区域具有第一切割区域形状；确定与所述第一切割元件相关联的所述第一切割区域的圆弧长度；基于第二切割元件的接合所述钻孔底部的面积确定第二切割元件的第二切割区域，所述第二切割区域具有第二切割区域形状；确定与所述第二切割元件相关联的所述第二切割区域的圆弧长度；基于包括所述第一切割区域的圆弧长度的所述第一切割区域形状计算出所述第一切割元件的第一切割力；基于包括所述第二切割区域的圆弧长度的所述第二切割区域形状计算出所述第二切割元件的第二切割力；至少基于所述第一切割力和所述第二切割力对所述3D井下钻井工具模型的钻井效率进行建模；以及基于所述3D井下钻井工具模型的所述钻井效率对所述3D井下钻井工具模型的设计参数进行修改。