[发明专利]连续管钻井轨道纠偏方法

说明书

本发明公开了一种连续管钻井轨道纠偏方法，包括S1：在原设计井眼轨道上选取一个测试点Tx；S2：以偏离点A为起点、测试点Tx为终点做双段圆弧纠偏轨道，使测试点Tx的切线与原设计井眼轨道的井眼方向重合；S3：获取D点坐标，S4：以偏离点A为坐标原点，建立局部坐标系；S5：确定D点在局部坐标系中的坐标；S6：根据D点在局部坐标系中的坐标与二倍角公式获取双段圆弧纠偏轨道的狗腿角；步骤S7：根据双段圆弧纠偏轨道的狗腿角计算切线段DTx的长度λ，将满足|λ‑λ⁰|≤ε时的测试点Tx作为着陆点；步骤S8：获取双段圆弧纠偏轨道的工具面角；S9：根据双段圆弧纠偏轨道的工具面角调节定向器的三肋合位移进行随钻纠偏。本发明可以解决连续管加压困难、固井质量差的问题。

技术领域

本发明属于石油天然气技术领域，涉及一种连续管钻井轨道纠偏方法。

背景技术

在连续管钻造斜段过程中，由于地层因素(地层倾角变化、地层硬度变化、扩眼等)和工况(反扭矩、钻速变化、钻压变化等)的变化，连续管钻井井眼轨迹易偏离原设计井眼轨道，偏离后需要进行纠偏。现有连续管钻井纠偏方法主要有如下缺陷和不足：①现有钻井纠偏轨道设计方法只要求纠偏轨道击中靶点，对纠偏井眼方向没有要求，这将导致后续钻井难度增加，甚至造成后续脱靶；②由于连续管不能旋转，因此连续管纠偏过程中需用定向工具导向，目前的定向工具组合多为弯马达+定向器，但易形成曲折井眼，井眼摩阻大，造成连续管本身加压困难，导致无法钻进，同时由于井眼轨迹不规则，固井难度增加，固井质量难以保证。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种连续管钻井轨道纠偏方法，以解决超深井套管外挤载荷参数随机性引起的外挤载荷不确定性问题。

本发明提供的连续管钻井轨道纠偏方法，包括：

步骤S1：在原设计井眼轨道上选取一个测试点Tx；

步骤S2：以偏离点A为起点、测试点Tx为终点做双段圆弧纠偏轨道，使测试点Tx的切线与原设计井眼轨道的井眼方向重合；其中，双段圆弧纠偏轨道包括第一段圆弧轨道和第二段圆弧轨道；

步骤S3：令测试点Tx在井眼方向的反向延长线的长度λ⁰＝DTx，获取D点的坐标，D点与偏离点A的井眼切线构成斜平面，D点的坐标为：

其中，N_D为D点的北坐标，N_T为测试点Tx的北坐标，E_D为D点的东坐标，E_T为测试点Tx的东坐标，H_D为D点的垂深，H_T为测试点Tx的垂深，α_T为测试点Tx的井斜角，φ_T为测试点Tx的方位角；

步骤S4：以偏离点A为坐标原点，建立局部坐标系A-xyz；

其中，局部坐标系的x轴指向轨道前进方向，局部坐标系的y轴在斜平面内指向第一段圆弧轨道的内法线方向，局部坐标系的z轴指向斜平面的法线方向；

设x轴、y轴、z轴上的单位矢量分别为u、v、w，则：

单位矢量u＝(u_x,u_y,u_z)＝(sinα_Acos_φA，sinα_Asinφ_A，cosα_A)；

的单位矢量其中，

其中，E_A为偏离点A的东坐标，N_A为偏离点A的北坐标，H_A为偏离点A的垂深；

单位矢量w＝(w_x，w_y，w_z)，其中，