Cálculo de la posición espacial de la trayectoria de perforación
Existen seis métodos para calcular las coordenadas espaciales de la trayectoria de perforación: método tangente, método tangente equilibrada, método de ángulo promedio, método de radio de curvatura, método de curvatura mínima y método del mercurio.
1. Método tangente (método de socavado)
El método tangente supone que la línea que conecta los puntos superior e inferior de la sección de medición del eje del pozo (línea tangente) cubre toda la sección de medición. , y el ángulo del vértice y el ángulo del acimut son iguales. Esta simplificación hace que el cálculo sea más inexacto, provocando errores como un gran desplazamiento horizontal del eje de perforación y una pequeña profundidad vertical. El aumento de la curvatura del pozo y de la distancia entre dos puntos de medición provocará errores mayores. Este método de cálculo sólo es aplicable a agujeros casi rectos con un ángulo de vértice que no exceda los 3° y, en general, no se recomienda.
La fórmula de cálculo del método de la tangente es la siguiente:
δx 1, 2 =δl 1, 2sinθ2sinα2 (7-17)
δy 1, 2 =δl 1, 2sinθ2cosα2 (7-18)
δz 1, 2 =δl 1, 2cosθ2 (7-19)
Entre ellos: δX 1, 2, δY 1, 2 , δz 1, 2 son los componentes de desplazamiento horizontal (incrementos) y los componentes de profundidad vertical (incrementos) de los puntos de medición superior e inferior en el eje X (dirección este-oeste) y el eje Y (dirección norte-sur), respectivamente; δl 1, 2 son los puntos de medición superior e inferior en la sección de medición. La distancia del punto de medición a lo largo del eje del pozo; θ2 y α2 son respectivamente el ángulo de vértice y el ángulo de acimut del punto de medición debajo de la sección de medición.
2. Método de tangente equilibrada (método de ángulo completo y media distancia)
Este método también trata el eje de perforación como una polilínea compuesta de tangentes desde el punto inicial y final de la medición. sección, lo que resulta en una curva suave más cercana al eje de perforación real entre los dos puntos de medición. Su fórmula es similar al método de curvatura mínima que aparece a continuación, excepto que carece de un factor de corrección. Cuanto mayor sea la distancia entre dos puntos de medición, mayor será el error que puede producir este método.
La fórmula de cálculo del método de la tangente equilibrada es la siguiente:
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Los símbolos de la fórmula tienen el mismo significado que la fórmula tangente.
3. Método del ángulo promedio (método del ángulo promedio)
Este método considera la trayectoria de perforación entre dos puntos de medición adyacentes como una línea recta, es decir, toma el intervalo del inclinómetro como valor promedio. de los datos del ángulo de vértice y del ángulo de azimut en ambos extremos de cada sección se utiliza como el valor calculado del ángulo de vértice y del ángulo de azimut de la sección del pozo. Toda la trayectoria de perforación es una polilínea compuesta de múltiples líneas rectas. Este método es simple, preciso y ha sido ampliamente utilizado en el campo.
La fórmula de cálculo del método del ángulo promedio es:
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Los símbolos de la fórmula tienen el mismo significado que la fórmula tangente.
4. Método del radio de curvatura (también llamado método de hélice cilíndrica de ángulo variable y método de tangente de círculo cilíndrico)
Este método describe el eje de perforación que pasa por ambos extremos de cada sección de medición. Una curva que tiene forma de arco suave y puede representarse mediante un círculo o parte de una esfera. Los arcos se determinan con precisión tomando vectores en dos direcciones y midiendo distancias conocidas entre puntos. Esta suposición hace que el error causado por un rango grande sea menor que otros métodos de cálculo, lo que lo convierte en uno de los métodos más precisos para calcular las coordenadas espaciales del pozo.
La fórmula de cálculo del método del radio de curvatura es la siguiente:
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Los símbolos de la fórmula tienen el mismo significado que la fórmula tangente.
5. Método de curvatura mínima
Este método también describe el eje del pozo que pasa por ambos extremos de cada sección de medición como una curva, a través del vector de dirección y la distancia de los puntos inicial y final. de la sección de medición. Se determina el arco y se deriva un factor de escala basado en la severidad del dogleg de la porción correspondiente del segmento curvo perforado.
Este método es también uno de los métodos más precisos para calcular las coordenadas espaciales del pozo. La fórmula de cálculo es la siguiente:
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En la fórmula: RF es el coeficiente de corrección; el significado de otros símbolos es el mismo que el de la fórmula tangente.
6. Método de Mercurio
Este método es una aplicación conjunta del método tangente y el método tangente suave, es decir, la sección de medición cubierta por la herramienta de medición se considera una recta. recta y el resto es curva. La ley lleva el nombre de Mercury, el sitio de pruebas del gobierno de Nevada. La fórmula de cálculo es la siguiente:
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En la fórmula: STL es la longitud del inclinómetro del pozo; los significados de otros símbolos son los mismos que los de la fórmula tangente.
(2) Conversión entre coordenadas relativas y coordenadas absolutas en el espacio de la trayectoria de perforación
Arriba se enumera la fórmula de cálculo para el incremento de coordenadas del perfil de medición del pozo. Al calcular las coordenadas relativas del punto de medición y el orificio, los valores de coordenadas de cada sección de medición por encima del punto de medición deben acumularse por separado. Si desea calcular las coordenadas absolutas de un punto, puede sumar las coordenadas absolutas y las coordenadas relativas del orificio para obtener la suma algebraica. La fórmula de conversión es:
X = X0 ∑δX(7-35)
Y = Y0 ∑δY(7-36)
Z = Z0 ∑ δZ (7-37)
Donde: x, y, z son los valores de los componentes de coordenadas absolutas del punto de medición respectivamente; X0, Y0 y Z0 son los valores de los componentes de coordenadas absolutas del orificio; respectivamente, ∑δX, ∑δY y ΣδZ es el valor incremental acumulativo de los componentes de coordenadas relativas del segmento de orificio mencionado anteriormente en un determinado punto de medición.
(3) Cálculo de la precisión del objetivo en la trayectoria de perforación
La distancia entre la intersección real del eje de perforación y el área objetivo y el objetivo diseñado se denomina cantidad de error, representada por S, que es una medida de la precisión del objetivo. Si las coordenadas del objetivo de la trayectoria de perforación diseñada son Gestión
En la construcción de perforación real, se puede utilizar software de computadora para calcular y dibujar las coordenadas espaciales de la trayectoria de perforación y determinar la precisión del objetivo en la trayectoria de perforación (ver Capítulo 8 de este libro).