CN111506864A - 一种分簇射孔中控制工具串与电缆作业安全的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分簇射孔中控制工具串与电缆作业安全的方法，将井筒划分为直井段、造斜井段与水平井段，通过隔离受力分析法建立了井口电缆张力与电缆弱点受力间理论对应关系，可实时通过井口电缆张力值计算得到电缆弱点受力，计算精度较原有估算结果大幅提高，提高了对现场分簇射孔的指导作用。建立基于井口电缆张力的弱点安全受力控制关系式，通过该控制关系式直接刻画出某井水平井段泵送过程中，理论最小与最大安全泵送井口电缆张力控制曲线，以及水平井段上起过程中的理论最大安全上起井口电缆张力控制曲线，为现场水平井段的安全泵送与上起提供了理论支撑及直观参考，提升了现场分簇射孔的安全可靠性。

Description

一种分簇射孔中控制工具串与电缆作业安全的方法

技术领域

本发明属于油气水平井电缆泵送分簇射孔技术领域，具体涉及一种分簇射孔中控制工具串与电缆作业安全的方法。

背景技术

分簇射孔是指在井筒与地层有效沟通的前提下，运用电缆输送与水力泵送将分簇射孔工具串输送至井下目的层位，完成桥塞坐封和多簇射孔，从而实现井下地层分段，并形成利于压裂液和油气流动的通道。在水平井分簇射孔中，分簇射孔工具串在水平井段泵送与上起时，造斜井段处的电缆受力最为复杂，难以准确建立井下电缆弱点受力与井口电缆张力之间的理论对应关系。因此，至今无法直接使用井口电缆张力这个唯一实时反馈的定量工程参数来直观的反映井下电缆弱点受力状况。另外，在水平井分簇射孔中，井下电缆弱点是分簇射孔工具串与电缆这个统一整体间的抗拉能力薄弱点，在水平井段泵送与上起过程中，电缆弱点受力必须控制在安全范围以内，才能确保工具串与电缆的作业安全。

目前，因为没有可靠的理论方法支撑与直观参考参数，现场操作人员通常利用井口电缆张力与直(斜)井段电缆浮重差来估算电缆弱点的受力，但因造斜井段、水平井段的影响，导致该估算方法的计算结果误差大，无法准确反映电缆弱点的受力；甚至有的现场操作人员完全依靠个人经验与临场反应估计井下电缆弱点的受力，致使水平井段工具串泵送与上起时，出现电缆弱点拉断、工具串掉井等工程事故。因此，如何准确建立井口电缆张力与电缆弱受力间的理论对应关系并实时计算井下电缆弱点受力状况；同时如何控制井口电缆张力的变化，确保水平井段工具串与电缆作业的安全，成为亟待解决的工程问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分簇射孔中控制工具串与电缆作业安全的方法，以解决现有技术中，当下水平井段泵送与上起工具串时，对电缆弱点受力估算不准确、对井口电缆张力与电缆弱点受力间对应关系认识不清、对工具串与电缆的运行控制缺乏可操作性及可靠性的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种分簇射孔中控制工具串与电缆作业安全的方法，步骤如下：

S1、以造斜点、A靶点为分界点，将井筒划分为直井段、造斜井段与水平井段；采用隔离受力分析法分别对直井段电缆、造斜井段电缆、水平井段电缆、工具串进行受力分析；

S2、分别建立工具串在水平井段泵送与上起时：直井段井口电缆张力与造斜点处电缆张力间对应关系式，造斜段造斜点处电缆张力与A靶点处电缆张力间对应关系式，水平井段A靶点处电缆张力与电缆弱点受力间对应关系式，工具串沿井眼轨迹方向的受力平衡方程；

S3、对S2建立的对应关系式和受力平衡方程进行整理，分别得到工具串在水平井段泵送与上起时，基于井口电缆张力计算电缆弱点受力的对应关系式；

S4、以电缆弱点拉断力T_wbreak为控制基准，分别引入安全系数10％与50％，得到基于井口电缆张力的电缆弱点安全受力控制关系式；当水平井段工具串泵送时电缆弱点受力值在10％T_wbreak与50％T_wbreak之间时，电缆处于安全状态；当水平井段工具串上起时电缆弱点受力值在0与50％T_wbreak之间时，电缆处于安全状态；

S5、将分簇射孔的相关工程数据带入步骤S4所述基于井口电缆张力的电缆弱点安全受力控制关系式中，以井深为横坐标、井口电缆张力为纵坐标，绘制水平井段泵送过程中，理论最小与最大安全泵送井口电缆张力控制曲线及水平井段上起过程中的理论最大安全上起井口电缆张力控制曲线；

当进行水平井段泵送作业时，控制井口电缆张力值，使其值一直介于理论最小与最大安全泵送井口电缆张力控制曲线值之间；

当进行水平井段上起作业时，控制井口电缆张力值，使其值一直介于0到理论最大安全上起井口电缆张力控制曲线值之间。

具体的，将分簇射孔的相关工程数据带入步骤S3所述工具串在水平井段上起时，基于井口电缆张力计算电缆弱点受力的对应关系式中；令工具串运行速度v为零，并令电缆弱点拉断力值T_wbreak等于水平井段工具串上起时电缆头弱点张力值T_{w_up}，得到水平井段工具串上起遇卡时的理论丢手井口电缆张力值，根据所述理论丢手井口电缆张力值指导现场解卡作业。

具体的，所述步骤S2中，

工具串在水平井段泵送时，直井段井口电缆张力与造斜点处电缆张力间对应关系式为：

T_s＝G_v+T_kopc-f_s-F_p (17)

工具串在水平井段上起时，直井段井口电缆张力与造斜点处电缆张力间对应关系式为：

T_s＝G_v+T_kopc+f_s-F_p (18)

其中：T_s为井口电缆张力；G_v为直井段电缆浮重；T_kopc为造斜井段电缆对直井段电缆拉力；f_s为防喷控制头对电缆阻力；F_p为井口压差对电缆上顶力。

具体的，所述步骤S2中，

工具串在水平井段泵送时，造斜段造斜点处电缆张力与A靶点处电缆张力间对应关系式为：

工具串在水平井段上起时，造斜段造斜点处电缆张力与A靶点处电缆张力间对应关系式为：

其中：T(θ)为井斜角θ处的电缆张力；θ为造斜井段电缆某处对应井斜角；C为电缆张力常数，由造斜点电缆张力决定；μ_s为造斜段电缆与套管内壁间静摩擦系数；l为电缆在井液中的线密度；R为造斜井段曲率半径；g为重力加速度。

具体的，所述步骤S2中，

工具串在水平井段泵送时，水平井段A靶点处电缆张力与电缆弱点受力间对应关系式为：

T_Ac＝T_w+G_hcosα-μ_wline G_hsinα (21)

工具串在水平井段上起时，水平井段A靶点处电缆张力与电缆弱点受力间对应关系式为：

T_Ac＝T_w+G_hcosα+μ_wline G_hsina (22)

其中：T_Ac为A靶点处电缆张力；T_w为电缆弱点受力；G_h为水平井段电缆浮重；α为水平井段工具串对应井斜角；μ_wline为电缆与套管内壁间的动摩擦系数。

具体的，所述步骤S2中，

工具串在水平井段泵送时，水平井段工具串沿井眼轨迹方向的受力平衡方程为：

T_w＝F_pump+G_gcosα-μ_gG_gsina-F_r (23)

工具串在水平井段上起时，水平井段工具串沿井眼轨迹方向的受力平衡方程为：

T_w＝F_pump+G_gcosα+μ_gG_gsinα+F_r (24)

其中：F_pump为泵注液体对工具串推力；G_g为工具串浮重；μ_g为工具串与套管内壁间的动摩擦系数；F_r为井液对工具串阻力。

具体的，所述F_r满足、F_pump满足：

F_pump＝P₁·A₁+P₂·A₂+P₃·A₃+P₄·A₄-P₅·A₅ (26)

其中：v为工具串运行速度；S为工具串最大横截面积；p为井液密度；ξ为工具串所受井液阻力系数，与5有关；P₁、P₂、P₃、P₄、P₅分别为工具串顶部、工具串各变径台肩、桥塞底部的流体压力；A₁、A₂、A₃、A₄、A₅分别为工具串顶部、工具串各变径台肩、桥塞底部的压力作用面积；△P_i为各偏心间隙流压降；η为泵送流体动力黏度；ρ为泵液密度；d_i为工具串各组成部分直径；L_i、h_i分别为各间隙的长度、高度；ε_i为偏心率；q_i为间隙压差排量；Q为泵送排量；D为套管内径。

具体的，所述步骤S3中，

工具串在水平井段泵送时，基于井口电缆张力计算电缆弱点受力的对应关系式为：

工具串在水平井段上起时，基于井口电缆张力计算电缆弱点受力的对应关系式为：

其中：T_{w_down}为水平井段工具串泵送时电缆头弱点受力；T_{w_up}为水平井段工具串上起时电缆头弱点受力；T_{Ac_down}为水平井段工具串泵送时A点电缆张力；T_Ac-up为水平井段工具串上起时A点电缆张力；θ₁、θ₂分别为造斜点与A靶点井斜角；C_down为常数，由水平井段工具串泵送时A靶点处电缆张力决定；C_up为常数，由水平井段工具串上起时A靶点处电缆张力决定；T_{kopc_down}为水平井段工具串泵送时的造斜点电缆张力；T_{kopc_up}为水平井段工具串上起时的造斜点电缆张力；T_{s_down}水平井段工具串泵送时的井口电缆张力；T_{s_up}为水平井段工具串上起时的井口电缆张力。

具体的，所述步骤S4中，

工具串在水平井段泵送时，基于井口电缆张力的弱点安全受力控制关系式为：

10％T_wbreak≤T_{w_down}＝f₁(T_{s_down})≤50％T_wbreak (31)

工具串在水平井段上起时，基于井口电缆张力的弱点安全受力控制关系式为：

0＜T_{w_up}＝f₂(T_{s_up})≤50％T_wbreak (32)

其中：T_{w_down}为水平井段工具串泵送时电缆头弱点受力；T_{w_up}为水平井段工具串上起时电缆头弱点受力；T_{s_down}水平井段工具串泵送时的井口电缆张力；T_{s_up}为水平井段工具串上起时的井口电缆张力。

本发明的有益效果如下：

1、本发明分簇射孔中控制工具串与电缆作业安全的方法，将井筒划分为直井段、造斜井段与水平井段，通过隔离受力分析法建立了井口电缆张力与电缆弱点受力间理论对应关系，可实时通过井口电缆张力值计算得到电缆弱点受力，计算精度较原有估算结果大幅提高，提高了对现场分簇射孔的指导作用。

2、本发明分簇射孔中控制工具串与电缆作业安全的方法，建立了基于井口电缆张力的弱点安全受力控制关系式，通过该控制关系式直接刻画出某井水平井段泵送过程中，理论最小与最大安全泵送井口电缆张力控制曲线，以及水平井段上起过程中的理论最大安全上起井口电缆张力控制曲线，为现场水平井段的安全泵送与上起提供了理论支撑及直观参考，提升了现场分簇射孔的安全可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中X井井眼轨迹示意图；

图2为本发明实施例中X井分簇射孔工具串结构示意图；

图3为本发明实施例中X井水平段理论最小与最大安全泵送井口电缆张力控制曲线。纵坐标为理论泵送井口电缆张力，单位kN；横坐标为水平井段井深/井斜角，单位m/°；

图4为本发明实施例中X井水平段理论最大安全上起井口电缆张力控制曲线；纵坐标为理论上起井口电缆张力，单位kN，横坐标为水平井段井深/井斜角，单位m/°；

其中：1打捞矛，2射孔枪串，3坐封工具，4坐封筒，5桥塞。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

一种分簇射孔中控制工具串与电缆作业安全的方法，步骤如下：

a、以造斜点、A靶点为分界点，将井筒划分为直井段、造斜井段与水平井段，并采用隔离受力分析法分别对直井段电缆、造斜井段电缆、水平井段电缆(与工具串)进行受力分析(假设电缆、工具串均作匀速运动，且泵送全程电缆处于受拉绷直状态)。所述的工具串用于在套管6内作业，包括打捞矛1、射孔枪串2、坐封工具3、坐封筒4、桥塞5。

b、建立工具串在水平井段泵送与上起时，直井段井口电缆张力与造斜点处电缆张力间对应关系式。

c、建立工具串在水平井段泵送与上起时，造斜段造斜点处电缆张力与A靶点处电缆张力间对应关系式。

d、建立工具串在水平井段泵送与上起时，水平井段A靶点处电缆张力与电缆弱点受力间对应关系式，及工具串受电缆弱点张力、泵送推力等力且沿井眼轨迹方向的受力平衡方程。

所述步骤0中，直井段电缆两端张力间对应关系式分别为式1、式2。

T_s＝G_v+T_kopc-f_s-F_p (33)

T_s＝G_v+T_kopc+f_s-F_p (34)

其中：T_s为井口电缆张力；G_v为直井段电缆浮重；T_kopc为造斜井段电缆对直井段电缆拉力；f_s为防喷控制头对电缆阻力；F_p为井口压差对电缆上顶力。

所述步骤0中，造斜井段电缆两端张力间对应关系式分别为式3、式4。

其中：T(θ)为井斜角θ处的电缆张力；θ为造斜井段电缆某处对应井斜角；C为电缆张力常数，由造斜点电缆张力决定；μ_s为造斜段电缆与套管内壁间静摩擦系数；l为电缆在井液中的线密度；R为造斜井段曲率半径；g为重力加速度。

所述步骤0中，水平井段A靶点处电缆张力与电缆弱点受力间对应关系式分别为式5、式6。

T_Ac＝T_w+G_hcosα-μ_wlineG_hsinα (37)

T_Ac＝T_w+G_hcosα+μ_wlineG_hsinα (38)

其中：T_Ac为A靶点处电缆张力；T_w为电缆弱点受力；G_h为水平井段电缆浮重；α为水平井段工具串对应井斜角；μ_wline为电缆与套管内壁间的动摩擦系数。

所述步骤0中，水平井段工具串沿井眼轨迹方向的受力平衡方程分别为式7、式8。

T_w＝F_pump+G_g cosα-μ_gG_gsinα-F_r (39)

T_w＝F_pump+G_g cosα+μ_gG_gsinα+F_r (40)

其中：F_pump为泵注液体对工具串推力；G_g为工具串浮重；μ_g为工具串与套管内壁间的动摩擦系数；F_r为井液对工具串阻力。

其中，F_r满足式9，F_pump满足式10～式12。

F_pump＝P₁·A₁+P₂·A₂+P₃·A₃+P₄·A₄-P₅·A₅ (42)

其中：v为工具串运行速度；S为工具串最大横截面积；ρ为井液密度；ξ为工具串所受井液阻力系数，与S有关；P₁、P₂、P₃、P₄、P₅分别为工具串顶部、工具串各变径台肩、桥塞底部的流体压力；A₁、A₂、A₃、A₄、A₅分别为工具串顶部、工具串各变径台肩、桥塞底部的压力作用面积；△P_i为各偏心间隙流压降；η为泵送流体动力黏度；ρ为泵液密度；d_i为工具串各组成部分直径；L_i、h_i分别为各间隙的长度、高度；ε_i为偏心率；q_i为间隙压差排量；Q为泵送排量；D为套管内径。假设已知P₁，则可依次求得P₂、P₃、P₄、P₅，进而求出F_pump(计算可知F_pump与P₁的大小无关)。

e、将式1～式9进行整理，分别得到工具串在水平井段泵送与上起时，以井口电缆张力刻画的电缆弱点受力表达式T_{w_down}＝f₁(T_{s_down})与T_{w_up}＝f₂(T_{s_up})。即工具串在水平井段泵送与上起时，基于井口电缆张力计算电缆弱点受力的对应关系式分别为式13、式14。

其中：T_{w_down}为水平井段工具串泵送时电缆头弱点受力；T_{w_up}为水平井段工具串上起时电缆头弱点受力；T_{Ac_down}为水平井段工具串泵送时A点电缆张力；T_{Ac_up}为水平井段工具串上起时A点电缆张力；θ₁、θ₂分别为造斜点与A靶点井斜角；C_down为常数，由水平井段工具串泵送时A靶点处电缆张力决定；C_up为常数，由水平井段工具串上起时A靶点处电缆张力决定；T_{kopc_down}为水平井段工具串泵送时的造斜点电缆张力；T_{kopc_up}为水平井段工具串上起时的造斜点电缆张力；T_{s_down}水平井段工具串泵送时的井口电缆张力；T_{s_up}为水平井段工具串上起时的井口电缆张力。

f、以电缆弱点拉断力T_wbreak为控制基准，并结合分簇射孔作业经验，分别引入安全系数10％与50％，得到基于井口电缆张力的弱点安全受力控制关系式。该弱点安全受力控制关系式，可确保泵送时电缆一直受力绷直，避免井下电缆打扭；同时也可确保上起时电缆弱点受力处于安全状态，避免电缆弱点被过提甚至拉断。

所述步骤0中，工具串在水平井段泵送与上起时，基于井口电缆张力的弱点安全受力控制关系式分别为式15、式16。

10％T_wbreak≤T_{w_down}＝f₁(T_{s_down})≤50％T_wbreak (47)

0＜T_{w_up}＝f₂(T_{s_up})≤50％T_wbreak (48)

g、将井筒、电缆、工具串等工程数据带入式14中，令工具串运行速度v为零，并令电缆弱点拉断力值T_wbreak等于水平井段工具串上起时电缆头弱点张力值T_{w_up}，可以求解水平井段工具串上起遇卡时的理论丢手井口电缆张力值(即通过上提井口电缆张力拉断井下电缆弱点丢手时的对应井口电缆张力值)，从而指导现场解卡作业。

h、将井筒、电缆、工具串等工程数据带入式15与式16中，并以井深为横坐标、井口电缆张力为纵坐标，绘制成曲线。即可刻画出某井水平井段泵送过程中，理论最小与最大安全泵送井口电缆张力控制曲线，以及水平井段上起过程中的理论最大安全上起井口电缆张力控制曲线，以指导现场的安全泵送与上起。

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合X井对本发明方法做进一步的阐述：

请参阅图1～图4。

步骤1，按照表1、表2，详细统计出X井分簇射孔相关工程参数及工具串结构参数。

表1 X井分簇射孔工程参数

表2 x井分簇射孔工具串结构参数

步骤2，将步骤1中工程参数分别带入式13、式14，分别得到X井水平井段泵送与上起时基于井口电缆张力计算弱点受力的对应关系式。

步骤3，将步骤2中的两个弱点受力对应关系式分别带入式15、式16，分别得到X井水平井段泵送与上起时基于井口电缆张力的弱点安全受力控制关系式。

步骤4，分别令X井水平井段泵送时弱点安全受力控制关系式中的T_{w_down}＝10％T_wbreak＝1.5kN，T_{w_down}＝50％T_wbreak＝7.5kN，并分别带入X井水平井段井深(井斜角)工程数据，即可分别得到位于X井不同水平井段井深的最小、最大安全泵送井口电缆张力值。

步骤5，令X井水平井段上起时弱点安全受力控制关系式中的T_{w_up}＝50％T_wbreak＝7.5kN，并带入X井水平井段井深(井斜角)工程数据，即可得到位于X井不同水平井段井深的最大安全上起井口电缆张力值。

步骤6，将步骤4的井深为横坐标、井口电缆张力值为纵坐标，绘制成曲线，即刻画出X井水平井段泵送过程中，理论最小与最大安全泵送井口电缆张力控制曲线，如图3所示。

步骤7，将步骤5的井深为横坐标、井口电缆张力值为纵坐标，绘制成曲线，即刻画出X井水平井段上起过程中，理论最大安全上起井口电缆张力控制曲线，如图4所示。

步骤8，在现场进行X井分簇射孔过程中，当进行该井水平井段泵送作业时，通过实时调整泵送排量、泵送速度，控制井口电缆张力，使其值一直介于步骤6中的理论最小与最大安全泵送井口电缆张力控制曲线值间，从而实现X井水平井段工具串与电缆的安全泵送。

步骤9，在现场进行X井分簇射孔过程中，当进行该井水平井段上起作业时，通过实时调整上起速度，控制井口电缆张力，使其值一直小于步骤7中的理论最大安全上起井口电缆张力控制曲线值间且大于0，从而实现X井水平井段工具串与电缆的安全上起。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (9)

1.一种分簇射孔中控制工具串与电缆作业安全的方法，其特征在于，步骤如下：

S1、以造斜点、A靶点为分界点，将井筒划分为直井段、造斜井段与水平井段；采用隔离受力分析法分别对直井段电缆、造斜井段电缆、水平井段电缆、工具串进行受力分析；

S2、分别建立工具串在水平井段泵送与上起时：直井段井口电缆张力与造斜点处电缆张力间对应关系式，造斜段造斜点处电缆张力与A靶点处电缆张力间对应关系式，水平井段A靶点处电缆张力与电缆弱点受力间对应关系式，工具串沿井眼轨迹方向的受力平衡方程；

S3、对S2建立的对应关系式和受力平衡方程进行整理，分别得到工具串在水平井段泵送与上起时，基于井口电缆张力计算电缆弱点受力的对应关系式；

S4、以电缆弱点拉断力T_wbreak为控制基准，分别引入安全系数10％与50％，得到基于井口电缆张力的电缆弱点安全受力控制关系式；当水平井段工具串泵送时电缆弱点受力值在10％T_wbreak与50％T_wbreak之间时，电缆处于安全状态；当水平井段工具串上起时电缆弱点受力值在0与50％T_wbreak之间时，电缆处于安全状态；

S5、将分簇射孔的相关工程数据带入步骤S4所述基于井口电缆张力的电缆弱点安全受力控制关系式中，以井深为横坐标、井口电缆张力为纵坐标，绘制水平井段泵送过程中，理论最小与最大安全泵送井口电缆张力控制曲线及水平井段上起过程中的理论最大安全上起井口电缆张力控制曲线；

当进行水平井段泵送作业时，控制井口电缆张力值，使其值一直介于理论最小与最大安全泵送井口电缆张力控制曲线值之间；

当进行水平井段上起作业时，控制井口电缆张力值，使其值一直介于0到理论最大安全上起井口电缆张力控制曲线值之间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将分簇射孔的相关工程数据带入步骤S3所述工具串在水平井段上起时，基于井口电缆张力计算电缆弱点受力的对应关系式中：令工具串运行速度v为零，并令电缆弱点拉断力值T_wbreak等于水平井段工具串上起时电缆头弱点张力值T_{w_up}，得到水平井段工具串上起遇卡时的理论丢手井口电缆张力值，根据所述理论丢手井口电缆张力值指导现场解卡作业。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，

工具串在水平井段泵送时，直井段井口电缆张力与造斜点处电缆张力间对应关系式为：

T_s＝G_v+T_kopc-f_s-F_p (1)

工具串在水平井段上起时，直井段井口电缆张力与造斜点处电缆张力间对应关系式为：

T_s＝G_v+T_kopc+f_s-F_p (2)

其中：T_s为井口电缆张力；G_v为直井段电缆浮重；T_kopc为造斜井段电缆对直井段电缆拉力；f_s为防喷控制头对电缆阻力；F_p为井口压差对电缆上顶力。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，

工具串在水平井段泵送时，造斜段造斜点处电缆张力与A靶点处电缆张力间对应关系式为：

工具串在水平井段上起时，造斜段造斜点处电缆张力与A靶点处电缆张力间对应关系式为：

其中：T(θ)为井斜角θ处的电缆张力；θ为造斜井段电缆某处对应井斜角；C为电缆张力常数，由造斜点电缆张力决定；μ_s为造斜段电缆与套管内壁间静摩擦系数；l为电缆在井液中的线密度；R为造斜井段曲率半径；g为重力加速度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，

工具串在水平井段泵送时，水平井段A靶点处电缆张力与电缆弱点受力间对应关系式为：

T_Ac＝T_w+G_hcosα-μ_wlineG_hsinα (5)

工具串在水平井段上起时，水平井段A靶点处电缆张力与电缆弱点受力间对应关系式为：

T_Ac＝T_w+G_hcosα+μ_wlineG_hsinα (6)

其中：t_Ac为A靶点处电缆张力；T_w为电缆弱点受力；G_h为水平井段电缆浮重；α为水平井段工具串对应井斜角；μ_wline为电缆与套管内壁间的动摩擦系数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，

工具串在水平井段泵送时，水平井段工具串沿井眼轨迹方向的受力平衡方程为：

T_w＝F_pump+G_gcosα-μ_gG_gsinα-F_r (7)

工具串在水平井段上起时，水平井段工具串沿井眼轨迹方向的受力平衡方程为：

T_w＝F_pump+G_gcosα+μ_gG_gsinα+F_r (8)

其中：F_pump为泵注液体对工具串推力；G_g为工具串浮重；μ_g为工具串与套管内壁间的动摩擦系数；F_r为井液对工具串阻力。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述F_r、F_pump满足：

F_pump＝P₁·A₁+P₂·A₂+P₃·A₃+P₄·A₄-P₅·A₅ (10)

其中：v为工具串运行速度；S为工具串最大横截面积；ρ为井液密度；ξ为工具串所受井液阻力系数，与S有关；P₁、P₂、P₃、P₄、P₅分别为工具串顶部、工具串各变径台肩、桥塞底部的流体压力；A₁、A₂、A₃、A₄、A₅分别为工具串顶部、工具串各变径台肩、桥塞底部的压力作用面积；ΔP_i为各偏心间隙流压降；η为泵送流体动力黏度；ρ为泵液密度；d_i为工具串各组成部分直径；L_i、h_i分别为各间隙的长度、高度；ε_i为偏心率；q_i为间隙压差排量；Q为泵送排量；D为套管内径。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，

工具串在水平井段泵送时，基于井口电缆张力计算电缆弱点受力的对应关系式为：

工具串在水平井段上起时，基于井口电缆张力计算电缆弱点受力的对应关系式为：

其中：T_{w_down}为水平井段工具串泵送时电缆头弱点受力；T_{w_up}为水平井段工具串上起时电缆头弱点受力；T_{Ac_down}为水平井段工具串泵送时A点电缆张力；T_{Ac_up}为水平井段工具串上起时A点电缆张力；θ₁、θ₂分别为造斜点与A靶点井斜角；C_down为常数，由水平井段工具串泵送时A靶点处电缆张力决定；C_up为常数，由水平井段工具串上起时A靶点处电缆张力决定；T_{kopc_down}为水平井段工具串泵送时的造斜点电缆张力；T_{kopc_up}为水平井段工具串上起时的造斜点电缆张力；T_{s_down}水平井段工具串泵送时的井口电缆张力；T_{s_up}为水平井段工具串上起时的井口电缆张力。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，

工具串在水平井段泵送时，基于井口电缆张力的弱点安全受力控制关系式为：

10％T_wbreak≤T_{w_down}＝f₁(T_{s_down})≤50％T_wbreak (15)

工具串在水平井段上起时，基于井口电缆张力的弱点安全受力控制关系式为：

0<T_{w_up}＝f₂(T_{s_up})≤50％T_wbreak (16)

其中：T_{w_down}为水平井段工具串泵送时电缆头弱点受力；T_{w_up}为水平井段工具串上起时电缆头弱点受力；T_{s_down}水平井段工具串泵送时的井口电缆张力；T_{s_up}为水平井段工具串上起时的井口电缆张力。

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