钻头瞬时三维力方向岩石可钻性的确定

摘要

由于地层的各向异性，在钻定向井时，沿钻头瞬时作用力方向的岩石可钻性是变化的。为了确定沿钻头瞬时作用力方向的岩石可钻性，作者将钻头的瞬时合力分解成钻压、变井斜力和变方位力３个分力。通过地层与钻头三维力的空间几何关系，推导出了任意井斜角和方位角时钻压、变井斜力和变方位力方向与边层内法线的夹角公式。在假设均匀层状地层内岩石可钻性级值呈椭球型分布的基础上，通过求解岩石可钻性级值椭球方程与三维力方向之一的直线方程所构成的方程组，得到了沿钻头瞬时三维力方向的岩石可钻性级值的计算表达式。结果可用来定量地分析地层因素对井眼轨迹的影响，对于深入研究钻头－地层相互作用关系具有重要意义。