c化al Rotate化---实钻旋转钻进地面扭矩，N. m ; Ac化al Rotate Off---实际提离井底地面扭矩，N. m。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图1?5对本设计方法做进一步说明。
[0014] (1)针对大位移井的特点，将大位移井管柱摩阻扭矩的计算分为五个部分，并建 立相应的力学模型：X直井段钻杆段，由于井眼曲率变化小，忽略钻柱刚度的影响建立大 位移井软杆模型；'空造斜段井眼曲率较大，钻柱容易发生弯曲引起较大的弯曲应力，为了 使计算更加精确，采用刚杆模型；I稳斜段，井眼曲率变化小，钻柱一般为抗弯刚度小的钻 杆，因此采用软杆模型；壬加重钻杆段，忽略钻柱刚度的影响建立大位移井刚杆模型；宣 下部钻具组合段，考虑稳定器的作用建立连续梁模型巧日图1 )，建立了上述摩阻扭矩力学综 合模型后，就可W对不同的钻柱结构段采用不同的计算模型，进行数值计算编程，形成成熟 的计算程序或软件； (2)利用所编写的计算程序或者选用现有的计算软件，进行摩阻扭矩模拟计算分析； (3) 分别计算套管内和裸眼段不同摩阻系数条件下的上提钻具、下放钻具的大钩载荷 监测路线图（如图2,分别计算了套管内摩阻系数0. 1，裸眼内摩阻系数0. 1 ;套管内摩阻系 数0. 15,裸眼内摩阻系数0. 2 ;套管内摩阻系数0. 25,裸眼内摩阻系数0. 3 ;套管内摩阻系 数0. 3,裸眼内摩阻系数0. 35对应的起钻和下钻钩载）和旋转钻进扭矩路线图（如图3,分 别计算了套管内摩阻系数0. 1，裸眼内摩阻系数0. 1 ;套管内摩阻系数0. 1，裸眼内摩阻系数 0. 15;套管内摩阻系数0. 15,裸眼内摩阻系数0.2;套管内摩阻系数0.2,裸眼内摩阻系数 0. 25 ;套管内摩阻系数0. 25,裸眼内摩阻系数0. 3 ;套管内摩阻系数0. 3,裸眼内摩阻系数 0. 35对应的旋转钻进扭矩值）； (4) W每个立柱为单元，连续记录每次接立柱时上提钻具、下放钻具、旋转提离井底时 的大钩载荷和提离井底扭矩；记录不同井深条件下旋转钻进扭矩值； (5) 将所记录上提钻具大钩钩载和下放钻具大钩钩载值标注于（3)中摩阻监测路线图 上(如图4)，将旋转提离井底时的扭矩和旋转钻进扭矩值标注于（3)中的扭矩路线图上巧口 图5)，实时对比实际监测曲线与理论计算曲线； (6) 校核并修正摩阻系数，合理确定钻柱与井眼之间的摩阻系数；根据（5)所得到的曲 线，对比分析实钻监测曲线和理论监测曲线中的位置，如图4中井深1800m处，实钻下钻大 钩载荷曲线和理论下钻大钩载荷曲线（套管内摩阻系数0. 15,裸眼摩阻系数0.20)的曲线 接近重合，就可W反演推算出井深1800m处实际下钻工况下的摩阻系数为；套管内0. 15,裸 眼内0.20,对应于不同井深处，实际下钻工况下的摩阻系数均可反演推算出；同时，起钻工 况和旋转钻进工况都可用类似的方法反演推算出对应的摩阻系数； (7) 预测下部待钻井段的扭矩值、摩阻值和大钩载荷变化曲线，制定相应技术措施。
【主权项】
1. 一种大位移井摩阻扭矩监测方法，其特征是： 首先，建立大位移井摩阻扭矩监测综合力学模型，编制大位移井摩阻扭矩分析程序或 软件； 其次，进行设计轨道剖面条件下的摩阻扭矩模拟分析计算； 根据第二步计算结果，编制不同摩阻系数条件下下放钻具大钩载荷、上提钻具大钩载 荷、空转提离井底大钩载荷的监测路线图和旋转钻进扭矩随井深的路线图； 现场施工过程中，按立柱记录实钻下放钻具大钩载荷、上提钻具大钩载荷、空转提离井 底大钩载荷和旋转钻进扭矩； 最后，将实钻记录下的数据描绘在路线图上，和不同摩阻系统条件下的预测值进行对 比分析。
2. 根据权利要求1所述的大位移井摩阻扭矩监测方法，其特征是具体采用如下步骤： (1) 建立大位移井摩阻扭矩力学综合模型，编制大位移井摩阻扭矩分析程序或软件； (2) 利用计算程序，进行设计轨道剖面条件下的摩阻扭矩模拟计算分析； (3) 分别编制套管内和裸眼段不同摩阻系数条件下的上提钻具、下放钻具、空转提离井 底的大钩载荷监测路线图和旋转钻进扭矩随井深的路线图； (4) 现场施工过程中，以每个立柱为单元，连续记录每次接立柱上提钻具、下放钻具、空 转提离井底时的大钩载荷和提离井底扭矩；记录不同井深条件下旋转钻进扭矩值； (5) 将所记录的值描绘于（3)中大钩载荷监测路线图和旋转钻进扭矩随井深的路线图 上，实时对比实际监测曲线与理论计算曲线； (6) 校核并修正摩阻系数，合理确定钻柱与井眼之间的摩阻系数；根据（5)所得到的曲 线，对比分析实钻监测曲线和理论监测曲线中的位置，对应于不同井深处，实际下钻工况下 的摩阻系数均可反演推算出；同时，起钻工况和旋转钻进工况都可用类似的方法反演推算 出全井的摩阻系数。
3. 根据权利要求2所述的大位移井摩阻扭矩监测方法，其特征在于，所述的步骤还包 括： (7) 预测下部待钻井段的扭矩值、摩阻值和大钩载荷变化曲线，制定相应技术措施。
4. 根据权利要求1或2、3所述的大位移井摩阻扭矩监测方法，其特征是所述的建立 大位移井摩阻扭矩力学综合模型是综合以下各井段钻柱分析模型基础上建立的，包括： .1直井段钻杆段，忽略钻柱刚度的影响建立大位移井软杆模型；S造斜段采用刚杆模型； 4稳斜段采用软杆模型；i加重钻杆段，忽略钻柱刚度的影响建立大位移井刚杆模型；1 下部钻具组合段建立连续梁模型。
【专利摘要】本发明提出了一种大位移井摩阻扭矩监测方法，首先建立大位移井摩阻扭矩力学分析模型，编制分析程序或软件；其次进行设计轨道剖面条件下的摩阻扭矩模拟分析计算；编制不同摩阻系数条件下下放钻具大钩载荷、上提钻具大钩载荷、空转提离井底大钩载荷的监测路线图和旋转钻进扭矩随井深的路线图；现场施工时记录实钻下放钻具大钩载荷、上提钻具大钩载荷、空转提离井底大钩载荷和旋转钻进扭矩；最后将实钻记录下的数据描绘在路线图上，和不同摩阻系数条件下的预测值进行对比分析。本发明通过对摩阻扭矩的实时监测，对引起摩阻扭矩的原因进行深入分析，同时对井眼清洁程度、井眼质量、钻井参数、底部钻具组合、钻井液性能变化、减摩降扭工具的使用等进行响应分析。
【IPC分类】E21B47-00
【公开号】CN104564019
【申请号】CN201310510857
【发明人】杨春旭, 孙铭新, 冯光通, 唐洪林, 董广华, 胥豪, 刘晓兰, 夏文安, 刘永亮, 徐文浩, 曲其勇
【申请人】中国石油化工集团公司, 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月27日