一种滑动导向钻井入靶形势预测方法

    公开(公告)号:CN103967480A

    公开(公告)日:2014-08-06

    申请号:CN201310042515.3

    申请日:2013-02-01

    发明人: 刘修善

    IPC分类号: E21B47/022

    摘要: 本发明公开了一种基于滑动导向钻井条件的入靶形势预测方法,其包括以下步骤:根据钻井实际轨迹中最后两个测点(Mn-1,Mn)的测斜数据计算最后测段的轨迹特征参数;基于轨迹监测要求计算最后一个测点(Mn)的空间坐标;当保持当前的导向钻井方式和工艺技术参数继续钻进时,轨迹特征参数保持不变,按最后测段的轨迹特征参数采用外推法计算出至靶区的预测轨迹的井段长度;基于测斜数据和空间坐标、轨迹特征参数、井段长度计算入靶点(e)的空间坐标;根据入靶点(e)的空间坐标判断入靶点(e)是否落在预设的靶区内。本发明可对钻达靶前最末井段后的入靶形势进行准确预测,从而为后续的控制方案和参数的选择提供指导,尽可能实现实钻轨迹与设计轨迹的一致。

    一种基于连续导向钻井的水平井着陆轨迹控制方法

    公开(公告)号:CN103883255A

    公开(公告)日:2014-06-25

    申请号:CN201310254183.5

    申请日:2013-06-24

    发明人: 刘修善 路保平

    IPC分类号: E21B7/06 E21B44/00 E21B47/022

    摘要: 本发明公开了一种基于连续导向钻井的水平井着陆控制方法,该方法包括以下步骤:S101、根据测斜数据,采用外推法计算井底点的轨迹参数;S102、在靶平面上选定入靶点的位置,计算入靶点在井口坐标系下的空间坐标;S103、采用包含两个曲率相等的连续圆弧井段作为井身剖面;S104、选取着陆控制的设计造斜率,进而设计或选择出导向钻井工具;S105、根据井底点的轨迹参数、入靶点的轨迹参数以及设计造斜率设计水平井着陆控制的工艺技术参数;S106、计算轨迹参数,并输出设计结果。本发明提出烦人控制方法不但可同时满足入靶位置和入靶方向的双重要求,还具有工艺简单、工序少、效率高、成本低等优点。

    一种基于导向钻井方向优先着陆控制的通用方法

    公开(公告)号:CN103883254A

    公开(公告)日:2014-06-25

    申请号:CN201310582885.6

    申请日:2013-11-18

    发明人: 刘修善

    IPC分类号: E21B7/04

    摘要: 本发明公开了一种基于导向钻井方向优先着陆控制的通用方法,其包括:根据随钻测量获取的测斜数据计算井底点的轨迹参数;在优先满足入靶方向要求的条件下,建立适用于各种导向钻井方式的着陆轨迹通用约束方程;在工程实际允许的井斜角和方位角范围内选取入靶方向,根据着陆轨迹的通用约束方程计算着陆轨迹的井段长度和入靶点在靶平面内的坐标;判别入靶位置是否满足工程要求,即是否位于靶区范围内;用网格线将入靶井斜角和方位角的允许范围划分成网格单元,将每个网格线的交点作为入靶方向,将得到对应的入靶位置;考虑入靶方向和入靶位置,逐步细化网格,可得到最优的着陆控制方案。本发明具有工艺简单、工序少、技术方案简明、实用性强等特点。

    一种基于滑动导向钻井的水平井方向优先着陆控制方法

    公开(公告)号:CN103883250A

    公开(公告)日:2014-06-25

    申请号:CN201310146390.9

    申请日:2013-04-24

    发明人: 刘修善

    IPC分类号: E21B7/04 E21B44/00 E21B47/022

    摘要: 本发明公开了一种基于滑动导向钻井的水平井方向优先着陆控制方法,其包括以下步骤:S101、计算井底点的轨迹参数;S102、建立滑动导向钻井条件下的着陆轨迹约束方程;S103、根据入靶方向及着陆轨迹约束方程计算入靶点位置;S104、判别入靶点的位置是否位于靶区范围内;S105、优化着陆控制方案;S106、计算着陆控制方案的工艺技术参数;S107、计算着陆轨迹并输出设计结果。本发明结合滑动导向钻井的工艺技术特点,在优先满足水平井入靶方向要求的前提下,通过计算并校核入靶位置,采用单一的导向钻井工艺和技术参数实现了着陆入靶,从而用最简单的钻井工艺和最少的钻井工序来满足水平井着陆入靶的轨迹控制要求,技术方案简明、实用性强。

    一种电磁随钻测量系统的偶极天线短节

    公开(公告)号:CN103573259A

    公开(公告)日:2014-02-12

    申请号:CN201210279577.1

    申请日:2012-08-07

    IPC分类号: E21B47/13

    摘要: 本发明提供了一种电磁随钻测量系统的偶极天线短节,属于油气田、煤层气、矿山领域。本发明包括上接头(1)、绝缘接头和下接头(6);所述上接头(1)的一端与上部钻柱连接,另一端与所述绝缘接头的一端连接,绝缘接头的另一端与下接头(6)的一端连接,下接头(6)的另一端与下部钻柱连接;所述绝缘接头包括绝缘接头本体(4)和内部绝缘管(5);所述上接头(1)、绝缘接头本体(4)和下接头(6)均是采用金属材料制作而成的。利用本发明实现了电磁随钻测量系统的井下电磁信号传输,同时保证了偶极天线短节的机械结构强度,并且降低了加工难度、提高了成品率。

    一种旋转导向钻井的闭环控制方法及系统

    公开(公告)号:CN107201877B

    公开(公告)日:2021-04-27

    申请号:CN201610159043.3

    申请日:2016-03-18

    发明人: 刘修善

    IPC分类号: E21B7/04 E21B44/00 E21B47/12

    摘要: 本发明公开了一种旋转导向钻井的闭环控制方法及系统。本发明的控制系统由近钻头测量仪、随钻测量/随钻测井、井下监控系统、地面监控系统、钻机伺服系统、旋转导向工具等构成,采用井下闭环控制和地面闭环控制相结合的方式,由井下监控系统和地面监控系统进行分析决策,生成随钻控制方案和控制指令,以调控旋转导向工具的工作参数。本发明提供了自适应纠偏、双闭环控制的旋转导向钻井系统及方法,能显著提高旋转导向钻井系统的控制精度和作业效率。

    高精度的井眼轨迹监测方法

    公开(公告)号:CN106988726B

    公开(公告)日:2020-09-18

    申请号:CN201610041466.5

    申请日:2016-01-21

    发明人: 刘修善

    IPC分类号: E21B47/0228

    摘要: 本发明公开了一种高精度的井眼轨迹监测方法,内容包括:计算井口点的地心坐标,选取磁偏角初值,归算方位角,计算井口坐标系下的坐标,计算大地坐标,求取磁偏角,校验磁偏角精度,计算其它轨迹参数等。本发明考虑了磁偏角沿井眼轨迹的变化,利用迭代法依次确定每个测点的磁偏角、真方位角和空间坐标等参数,从而显著提高了井眼轨迹监测的精度和可靠性。

    基于地层特性和井眼轨迹的导向钻井控制方法

    公开(公告)号:CN111119735A

    公开(公告)日:2020-05-08

    申请号:CN201811293149.8

    申请日:2018-11-01

    发明人: 刘修善

    IPC分类号: E21B7/04 E21B44/00

    摘要: 本发明提供了一种基于地层特性和井眼轨迹的导向钻井控制方法,其包括:基于邻井实钻资料反演得到地层井斜率和地层方位率,以表征由地层自然造斜所产生的井斜变化率和方位变化率;根据井眼方向、空间坐标的控制要求设计井眼轨迹;基于地层井斜率、地层方位率和所述井眼轨迹,计算工具井斜率、工具方位率和工具井斜角,以表征由导向钻具所产生的井斜变化率、方位变化率和井斜角;基于工具井斜率、工具方位率和工具井斜角,计算出导向钻具的工具造斜率和工具面角,随钻控制并监测导向钻具的定向造斜特性,以钻出预期井眼轨迹。本发明用于定向井、水平井、大位移井等各种复杂结构井的设计与施工,适用于滑动导向、旋转导向、复合导向等各种钻井方式。

    基于导向钻具工作特性的井眼轨迹控制方法

    公开(公告)号:CN107882505B

    公开(公告)日:2019-08-20

    申请号:CN201610859541.9

    申请日:2016-09-28

    发明人: 刘修善

    IPC分类号: E21B7/04 E21B47/022

    摘要: 本发明提供了一种导向钻具的工作特性曲线制作及井眼轨迹控制方法,其包括:根据导向钻具与井眼轨迹之间的相互作用机理,建立了导向钻具工作特性与井眼轨迹空间形态之间的相互约束关系;提供了用工具造斜率和工具面角表征导向钻具工作特性的方法,建立了导向钻具的工作特性方程以及工作特性曲线制作方法,能随钻监测导向钻具的工作特性,并便于比较实际与设计工作特性的符合情况;提供了利用导向钻具的工作特性曲线控制井眼轨迹的方法,提高了井眼轨迹控制的有效性和实用性。本发明适用于各种导向钻井方式及井眼轨迹模型,可用于各种复杂结构井的设计与施工。