纠偏轨道设计的初始装置角允许值计算

摘要

在实钻过程中,纠偏轨道的设计参数必须满足一定的约束条件,才能设计出满足施工要求的纠偏轨道。以中靶约束为条件,建立了纠偏轨道设计参数的几何模型,推导出了单圆弧纠偏轨道设计参数的计算公式,给出了初始装置角允许取值范围上、下界限值的计算方法。通过算例验证了该算法的合理性和正确性,可将所有满足设计约束条件的初始装置角和井眼曲率绘制成设计参数允许取值范围图。当初始装置角和井眼曲率取值于该图的设计参数允许取值范围内,能够保证待钻设计轨迹满足井身参数的要求。本文的数学推理过程可进一步推广到定向井的圆形或椭圆形靶的情况,只需将圆弧平面与靶窗平面的交线扫过的范围修改成该交线与圆形或椭圆形靶的切点之间的范围。软件开发及其在实钻井眼轨迹监控中的应用表明,设计参数允许取值范围图可减少纠偏轨道设计的盲目性,提高设计质量。