[发明专利]连续管钻井轨道纠偏方法

摘要

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。

主权项

1.一种连续管钻井轨道纠偏方法，其特征在于，包括如下步骤：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、所述测试点Tx为终点做双段圆弧纠偏轨道，使所述测试点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、第二段圆弧轨道和斜直井段；步骤S3：令所述测试点Tx在井眼方向的反向延长线的长度λ0＝DTx，获取D点的坐标，所述D点与所述偏离点A的井眼切线构成斜平面，所述D点的坐标为：其中，ND为所述D点的北坐标，NT为所述测试点Tx的北坐标，ED为所述D点的东坐标，ET为所述测试点Tx的东坐标，HD为所述D点的垂深，HT为所述测试点Tx的垂深，αT为所述测试点Tx的井斜角，φT为所述测试点Tx的方位角；步骤S4：以所述偏离点A为坐标原点，建立局部坐标系A‑xyz；其中，所述局部坐标系的x轴指向轨道前进方向，所述局部坐标系的y轴在所述斜平面内指向所述第一段圆弧轨道的内法线方向，所述局部坐标系的z轴指向所述斜平面的法线方向；设所述x轴、所述y轴、所述z轴上的单位矢量分别为u、v、w，则：单位矢量u＝(ux,uy,uz)＝(sinαAcosφA,sinαAsinφA,cosαA)；其中，αA表示A点的井斜角，φA表示A点的方位角；的单位矢量s＝(s_x,s_y,s_z)；其中，其中，E_A为所述偏离点A的东坐标，N_A为所述偏离点A的北坐标，H_A为所述偏离点A的垂深；单位矢量w＝(w_x,w_y,w_z)，其中，单位矢量v＝(v_x,v_y,v_z)；其中，|v|＝1；步骤S5：根据坐标变换，确定所述D点在所述局部坐标系中的坐标；其中，所述D点的坐标在所述局部坐标系A‑xyz中表示为：其中，P^‑1＝P，步骤S6：根据二倍角公式获取所述第一段圆弧轨道和所述第二段圆弧轨道的狗腿角；其中，所述第一段圆弧轨道的狗腿角θ1为：其中，R1为所述第一段圆弧轨道所属圆的半径；当选取下一测试点Tx，重复步骤S2‑步骤S5；当则切线段DTx的长度λ表示为：其中，θ2为第二段圆弧轨道的狗腿角，R2为所述第二段圆弧轨道所属圆的半径；cosθ2＝cosαC cosαT+sinαC sinαT cos(φT‑φC)式中，cosαC＝uzcosθ1+vzsinθ1，αC为所述斜直井段的井斜角，φC为所述斜直井段的方位角；步骤S7：判断λ是否满足|λ‑λ0|≤ε，如满足，选择当前测试点Tx作为着陆点；如不满足，令λ0＝λ，重复步骤S3‑步骤S6，直到满足|λ‑λ0|≤ε；其中，ε为预设的误差值；步骤S8：获取所述双段圆弧纠偏轨道的工具面角ω；其中，当所述第一段圆弧轨道为降斜时：当所述第一段圆弧轨道为增斜时：式中，αi为所述第一段圆弧轨道第i测点处的井斜角，αA为所述偏离点A处的井斜角；θi为所述第一段圆弧轨道第i测点处的狗腿角；在Δφ>0时，取“‑”号，在Δφ<0时，取“+”号；其中，Δφ表示第i+1点与第i点的方位角之差；步骤S9：根据双段圆弧纠偏轨道的工具面角ωi调节连续管定向器的三肋合位移进行随钻纠偏。