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摘要井眼轨迹的偏斜和扭曲波动会导致实钻井眼轨迹不规则，极大影响延伸钻进和定向井钻进过程中的摩阻扭矩，特别是当井眼轨迹与钻井方向出现明显偏差的时候。因此，本文提出了一种更为精确的井眼轨迹扭曲度评价方法，该方法考虑了井眼轨迹“波动频率”与“振荡幅值”对井眼扭曲度的影响。首先通过权重系数指标量化一段轨迹的弯曲度对整个轨迹的影响；再运用“峰-谷”定律将不规则井筒轨迹分解成不同长度的几部分。研究表明，不同弯曲井筒段间的偏转角会增加钻柱与井筒的接触，从而增大钻进时的扭矩和阻力。因此，本文引入偏转角来量化钻井方向偏差对井筒弯曲度的影响。通过两个现场实例井井眼轨迹评价结果表明，该方法适用于评估各种特征的井筒轨迹波动，能够更有效、更准确地反映剧烈波动井筒的弯曲实际状态。
关键词
井筒轨迹；偏转角；峰谷定律；评估方法
研究背景实际的井筒轨迹不是一条光滑的曲线，而是会围绕设计的井筒轨迹发生各种尺度的偏离和波动。Lubinski等人将其描述为“斜孔”。造成井筒弯曲的因素可分为三类：（1）地质因素。包括地层各向异性、地层倾角和软硬交错地层。（2）井下工具与井底钻具组合（BHA）因素。钻头的结构（刀翼和保径面；切削齿数量、尺寸及布局策略）、切削力各向异性和钻头的造斜趋势，导向系统和扶正器（大小、位置和数量）通过影响钻具的受力特性来决定钻进方向。（3）钻井方式因素。滑动和旋转钻井方式会影响与井筒弯曲度相关的BHA动态特性。
严重的井筒完会导致屈曲、扭矩和阻力增大、套管过度磨损和岩屑沉积过多等问题，妨碍钻完井过程。特别是在定向和延伸钻进中，即使测量深度足够，井筒弯曲会导致钻深不足。因此，评估和控制井筒弯曲度变得越来越重要，但这只有在准确的井筒弯曲度评估的指导下才能实现。已知钻头和钻铤的尺寸，可由弯曲井眼计算公式计算井眼轨迹的最大允许偏差。井筒狗腿度（DLS）可用来量化弯曲度，其值与使用导向系统来保持/修正井筒方向有关。一些学者对狗腿度进行了一些改进，以提高其准确性和适用性。Nobbs在分析BHA结构特点的基础上，结合定向模型和扭矩阻力模型计算了DLS。Abughaban利用AdvancdSplin-Curv改进的样条曲线模型的二阶导数来计算DLS。这种算法虽然鲁棒性更强，但要求井筒轨迹的曲线方程（三次分段多项式函数）应该是连续的，可以在任意一点进行推导。然而，DLS并不能有效量化小尺度的微弯曲度。这种情况下可通过将扭矩和阻力模拟结果与现场记录数据进行对比，推导出弯曲度。Hisig和Marland提出了一种能够评估小尺度井筒弯曲度的方法。但他们的方法需要用专用的应变测量工具测量大量基于深度的BHA弯矩数据。弯曲的井筒会迫使钻柱弯曲。因此，可以利用钻柱的弹性能量来评估井筒弯曲度。但这种方法只