大位移井钻井延伸极限确定方法、装置及控制器

技术领域

本申请涉及钻井技术领域，特别涉及大位移井钻井延伸极限确定方法、装置及控制器。

背景技术

随着常规油气资源越来越少，油气资源的勘探开发逐渐转向山地、深水、低孔低渗等复杂油气资源。为了有效提高开发效率，大位移井技术得到广泛应用。相比于常规定向井，大位移井水平延伸距离长，井眼与储层的接触面积大，单井产量超过直井的4倍。

然而，大位移井水平位移大、水垂比高，其施工过程中普遍存在井壁稳定性差、井眼清洁不充分、高摩阻高扭矩、套管及完井管柱下入困难等问题。因此，在特定的地层环境、施工条件、设备性能等的约束下，大位移井的作业井深存在着一个极限值。大位移井作业过程中，其延伸极限及主要的约束条件是备受关注的关键问题之一。随着钻井设备与技术的不断提高，大位移井的作业井深不断提高，目前的世界记录已达到15000m。

准确预测大位移井的延伸极限，对于大位移井的优化设计与钻井作业具有重要的指导作用。由于影响大位移井延伸极限的因素众多，很难同时考虑它们的影响，因此发展出了三个子概念，即机械延伸极限、裸眼延伸极限和水力延伸极限。机械延伸极限主要考虑钻井系统机械性能的约束，是在摩阻、扭矩、管柱强度等的约束能够安全钻达的最大井深。裸眼延伸极限主要考虑井壁稳定的约束，是在保证裸眼地层不发生破裂或者漏失的情况下能够安全钻达的最大井深，主要取决于裸眼地层的安全密度窗口和钻井泥浆的循环压耗。水力延伸极限主要从水力的角度来评价大位移井的延伸能力，主要取决于钻井泵、水力参数和机械钻速等。

早期关于大位移井延伸极限的研究以定性分析为主，即根据大位移井实钻案例和对大量钻井数据的统计和分析，讨论井眼轨道、井身结构、地层性质、钻井设备等因素对大位移井延伸极限的影响规律。

随着钻井技术的发展，逐渐建立相应的数学模型，然后根据理论计算结果定量分析各类因素对大位移井延伸极限的影响，并给出对应的主要约束条件。汪志明考虑岩屑床、钻井泵、实钻地层等的约束，建立了大位移井水力延伸极限的预测模型；黄文君考虑钻井导向模式、管材强度、管柱受力等的约束，建立了大位移井机械延伸极限的预测模型；李鑫考虑环空压耗、地层性质、钻井工况等的约束，建立了大位移井裸眼延伸极限的预测模型。

以大位移井X井实钻数据为基础，采用上述一个预测模型计算得到其8-1/2"井眼的延伸极限得到如图1和图2所示的计算结果，其中，FF1是套管段摩阻系数，FF2是裸眼段摩阻系数。

然而，采用上述预测模型计算得到的延伸极限的准确率不高，难以发挥对钻井作业的指导作用。

发明内容

本申请实施方式的目的是提供大位移井钻井延伸极限确定方法、装置及控制器，以解决根据现有预测模型计算得到的延伸极限的准确率不高的问题。

为解决上述技术问题，本说明书第一方面提供一种大位移井钻井延伸极限确定方法，包括：基于当前深度的实钻参数，采用机械延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第一判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算并将模拟得到的井深作为第一延伸极限；基于当前深度的实钻参数，采用裸眼延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第二判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算并将模拟得到的井深作为第二延伸极限；基于当前深度的实钻参数，采用水力延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第三判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算并将模拟得到的井深作为第三延伸极限；将所述第一延伸极限、所述第二延伸极限、所述第三延伸极限中的最小值作为大位移井钻井的目标延伸极限。

在一些实施例中，所述方法还包括：当采用机械延伸极限预测模型模拟计算钻井过程时，若有判断项的判断结果为预定值，则将所述判断结果作为第一延伸极限的约束项；当采用裸眼延伸极限预测模型模拟计算钻井过程时，若有判断项的判断结果为预定值，则将所述判断结果作为第二延伸极限的约束项；当采用水力延伸极限预测模型模拟计算钻井过程时，若有判断项的判断结果为预定值，则将所述判断结果作为第三延伸极限的约束项；相应地，在确定所述第一延伸极限、所述第二延伸极限、所述第三延伸极限后，还包括：将所述第一延伸极限、所述第二延伸极限、所述第三延伸极限中的最小值所对应的约束项作为目标延伸极限的约束项。

在一些实施例中，在确定目标延伸极限的约束项之后，还包括：根据预先设置的第一判断集合中的各判断项对应的措施集合、第二判断集合中的各判断项对应的措施集合、第三判断集合中的各判断项对应的措施集合，确定目标延伸极限的约束项所对应的措施集合；从所述目标延伸极限的约束项所对应的措施集合中选取至少一个措施，并改进当前钻井参数；根据改进后的钻井参数，继续执行钻井作业。

在一些实施例中，在继续执行钻井作业的过程中，更新实钻数据，并继续执行第一方面任一项所述的方法。

在一些实施例中，所述第一判断集合包括以下判断项中的至少一者：管柱内部或外壁失效、钻机达到额定扭矩、额定提拉力或额定钩载、大钩载荷为零；和/或，所述第二判断集合包括以下判断项中的至少一者：泥浆排量达到上限值或下限值、井筒破裂或坍塌；和/或，所述第三判断集合包括以下判断项中的至少一者：泥浆排量达到上限值或下限值、钻井泵压达到额定泵压、岩屑床厚度达到临界值。

在一些实施例中，管柱内部或外壁失效对应的措施集合中包括以下至少一个措施：提高钻杆强度、提高管材强度；和/或，大钩载荷为零对应的措施集合中包括以下至少一个措施：降摩减阻、使用减阻接头、提高井眼光滑度、采用水力振荡器；和/或，钻机达到额定扭矩、额定提拉力或额定钩载对应的措施集合中包括以下至少一个措施：提高钻机性能、降摩减阻，减阻/降扭接头、优化钻具组合、提高井眼光滑度；和/或，钻井泵压达到额定泵压对应的措施集合中包括以下至少一个方案：提高钻井泵性能、加强井眼清洁、降低循环压耗；和/或，岩屑床厚度达到临界值对应的措施集合中包括以下至少一个措施：加强井眼清洁、增强钻井液携岩性能；和/或，井筒破裂或坍塌对应的措施集合中包括以下至少一个措施：优化钻井液密度、优化钻井液排量、使用添加剂、提高地层承压能力、使用封堵剂、避免井壁漏失；

在一些实施例中，基于当前深度的实钻参数，采用机械延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，包括：根据当前深度的实钻数据反演得到井眼摩阻系数；将所述井眼摩阻系数代入机械延伸极限预测模型中，模拟计算钻井过程，得到第一延伸极限。

本说明书第二方面提供一种大位移井钻井延伸极限确定装置，包括：第一模拟计算单元，用于基于当前深度的实钻参数，采用机械延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第一判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算并将模拟得到的井深作为第一延伸极限；第二模拟计算单元，用于基于当前深度的实钻参数，采用裸眼延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第二判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算并将模拟得到的井深作为第二延伸极限；第三模拟计算单元，用于基于当前深度的实钻参数，采用水力延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第三判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算并将模拟得到的井深作为第三延伸极限；第一确定单元，用于将所述第一延伸极限、所述第二延伸极限、所述第三延伸极限中的最小值作为大位移井钻井的目标延伸极限。

在一些实施例中，当采用机械延伸极限预测模型模拟计算钻井过程时，若有判断项的判断结果为预定值，则将所述判断结果作为第一延伸极限的约束项；当采用裸眼延伸极限预测模型模拟计算钻井过程时，若有判断项的判断结果为预定值，则将所述判断结果作为第二延伸极限的约束项；当采用水力延伸极限预测模型模拟计算钻井过程时，若有判断项的判断结果为预定值，则将所述判断结果作为第三延伸极限的约束项；相应地，在确定所述第一延伸极限、所述第二延伸极限、所述第三延伸极限后，还包括：将所述第一延伸极限、所述第二延伸极限、所述第三延伸极限中的最小值所对应的约束项作为目标延伸极限的约束项。

在一些实施例中，所述装置还包括：第二确定单元，用于根据预先设置的第一判断集合中的各判断项对应的措施集合、第二判断集合中的各判断项对应的措施集合、第三判断集合中的各判断项对应的措施集合，确定目标延伸极限的约束项所对应的措施集合；选取单元，用于从所述目标延伸极限的约束项所对应的措施集合中选取至少一个措施，并改进当前钻井参数；执行单元，用于根据改进后的钻井参数，继续执行钻井作业。

本说明书第三方面提供一种控制器，包括：存储器和处理器，所述处理器和所述存储器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而实现第一方面任一项所述方法的步骤。

本说明书第四方面提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被执行时实现第一方面任一项所述方法的步骤。

本说明书所提供的大位移井钻井延伸极限确定方法、装置及控制器，基于当前深度的实钻参数，采用机械延伸极限预测模型、裸眼延伸极限预测模型、水力延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第一判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算，得到第一延伸极限、第二延伸极限、第三延伸极限，将所述第一延伸极限、所述第二延伸极限、所述第三延伸极限中的最小值作为大位移井钻井的目标延伸极限。本方案综合机械延伸极限、裸眼延伸极限及水力延伸极限的计算结果，以它们的最小值作为预测结果，所得到的大位移井钻井延伸极限的准确性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了X井8-1/2"井眼的机械延伸极限随摩阻系数的变化曲线图；

图2示出了X井8-1/2"井眼裸眼延伸极限及水力延伸极限随井深的变化曲线图；

图3示出了机械延伸极限、裸眼延伸极限和水力延伸极限相互作用、相互影响的示意图；

图4示出了本说明书提供的大位移井钻井延伸极限确定方法的一个示意图；

图5示出了通过反演摩阻系数的方式进一步计算地面扭矩与实测地面扭矩的拟合情况；

图6示出了采用本说明书提供的大位移井钻井延伸极限确定方法所确定的X井8-1/2"井眼的总和延伸极限随井深的变换曲线图；

图7示出了本说明书提供的大位移井钻井延伸极限确定方法的另一个示意图；

图8示出了根据本说明书提供的大位移钻井延伸极限确定方法预测的Y井综合延伸极限所对应的主要约束条件随井深的变化示意图；

图9示出了本说明书提供的大位移井钻井延伸极限确定装置的原理框图；

图10示出了本说明书提供的控制器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属于本申请保护的范围。

发明人发现，在得到图1和图2所示的结果的过程中，为了简化计算，现有延伸极限的预测模型仅从一个角度计算大位移井延伸极限的变化规律，而实际的大位移井延伸极限应为钻井系统机械性能、地层、钻井参数等约束条件综合作用下的结果。如果仅从一个角度考虑，计算得到的延伸极限值准确性难以保证；同时，也无法获得准确的主要约束条件，这使得其难以发挥对钻井作业的指导作用。

基于此，本说明书提出综合机械延伸极限、裸眼延伸极限及水力延伸极限的计算结果，以它们的最小值作为预测结果，并获得相应的主要约束条件，从而为大位移井的优化设计和安全控制提供理论依据，保证大位移井钻井工作的顺利实施。

对于大位移井延伸极限预测模型来说，钻井管柱、钻井液和钻遇地层是三个关键因素，分别以它们为研究对象，建立管柱力学模型、岩屑运移和井眼压力模型和井壁稳定模型，然后再结合钻井系统、机械性能、井眼轨道及井身结构等，可计算得到机械延伸极限、水力延伸极限和裸眼延伸极限，以及它们所对应的主要约束条件。同时也需注意，这几个极限并不是相互独立的，而是相互作用、相互影响的，如图3所示。

机械延伸极限预测模型为：

Γ

式中，Γ

裸眼延伸极限预测模型为：

Γ

式中，Γ

水力延伸极限预测模型为：

Γ

式中，Γ

实际的大位移井延伸极限为它们的最小值，即：

L

式中，L

下表一整理了机械延伸极限预测模型、裸眼延伸极限预测模型、水力延伸极限预测模型在计算时所用到的实钻参数。

表一

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在现有的机械延伸极限预测模型、裸眼延伸极限预测模型、水力延伸极限预测模型的基础上，本说明书提供了一种大位移井钻井延伸极限确定方法，如图4所示，该方法包括如下步骤：

S110：基于当前深度的实钻参数，采用机械延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第一判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算并将模拟得到的井深作为第一延伸极限。

实钻数据，包括在钻井过程中实际采集到的地层及钻井现场的数据，也包括钻井所使用的各设备的运行参数。

在一些实施例中，基于当前深度的实钻参数，采用机械延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，可以先根据当前深度的实钻数据反演得到井眼摩阻系数，然后将所述井眼摩阻系数代入机械延伸极限预测模型中，模拟计算钻井过程，直至得到第一延伸极限。

图5示出了通过反演摩阻系数的方式进一步计算地面扭矩与实测地面扭矩的拟合情况，从图5中可以看出，这种反演的方式得到的摩阻系数的准确性较高。

在一些实施例中，井眼摩阻系数也可以确定为经验值。

实际的钻井过程中，通常是向井中逐个下入井柱数量来逐步增加井深的，一个井柱的长度就可以认为是一个单位。本说明书所述的“模拟计算钻井过程”包括：计算下入一个井柱前，根据实钻数据采用延伸极限预测模型判断各判断项是否为预定值，当各判断项的判断结果均不是预定值时，模拟下入一个井柱，相应地，更新实钻数据为模拟实钻数据；然后，根据模拟实钻数据采用该延伸极限预测模型判断各判断项是否为预定值，当各判断项的判断结果均不是预定值时，再模拟下入一个井柱，相应地，更新模拟实钻数据……如此重复操作，直至判断结果中有至少一个判断项的判断结果是预定值时，停止模拟下入井柱，并将此前模拟下入的所有井柱的总长度与实钻井的长度之和作为模拟得到的井深，也即钻井延伸极限。

在“模拟计算钻井过程”时，用于表示人为制定的钻井方案的、人为可控的钻井参数可以是不变的，也可以是随着井深加大而适应性地改变，也即，模拟计算得到的延伸极限是指当前钻井方案总体不变的情况下得到的。

本说明书中“判断集合中的各判断项”，是根据相应的延伸极限预测模型所做的判断项，这些判断项均不是预定值时，满足继续下入井柱以增加井深的条件，当有至少一个判断项的预定值为预定值时，不满足下入井柱以增加井深的条件。也即，“判断集合中的各判断项”是用于确定是否满足继续下入井柱以增加井深的条件而做的判断。

S120：基于当前深度的实钻参数，采用裸眼延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第二判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算并将模拟得到的井深作为第二延伸极限。

该步骤中的“模拟计算钻井过程”可以参考对S110的描述。

S130：基于当前深度的实钻参数，采用水力延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第三判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算并将模拟得到的井深作为第三延伸极限。

该步骤中的“模拟计算钻井过程”可以参考对S110的描述。

S140：将所述第一延伸极限、所述第二延伸极限、所述第三延伸极限中的最小值作为大位移井钻井的目标延伸极限。

本说明书所提供的大位移井钻井延伸极限确定方法，基于当前深度的实钻参数，采用机械延伸极限预测模型、裸眼延伸极限预测模型、水力延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第一判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算，得到第一延伸极限、第二延伸极限、第三延伸极限，将所述第一延伸极限、所述第二延伸极限、所述第三延伸极限中的最小值作为大位移井钻井的目标延伸极限。本方案综合机械延伸极限、裸眼延伸极限及水力延伸极限的计算结果，以它们的最小值作为预测结果，所得到的大位移井钻井延伸极限的准确性较高。

图6示出了采用本说明书提供的大位移井钻井延伸极限确定方法所确定的X井8-1/2"井眼的总和延伸极限随井深的变换曲线图，其中综合延伸极限也就是目标延伸极限。对比图1和图2所示的曲线图可见，本说明书提供的大位移井钻井延伸极限确定方法所确定的延伸极限与单一延伸极限预测模型所确定的延伸极限差别较大。由于本说明书提供的大位移井钻井延伸极限确定方法考虑到了各延伸极限预测模型之间的相互影响、相互作用关系及预测结果，因此，准确性更高。

在一些实施例中，本说明书所提供的大位移井钻井延伸极限确定方法还可以同时确定目标延伸极限的约束项，从而可以根据目标延伸极限的约束项有针对性地改进钻井参数。相应地，在图5所示方法的基础上，可以进一步改进得到图7所示的大位移井钻井延伸极限确定方法。该方法包括如下步骤：

S210：基于当前深度的实钻参数，采用机械延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第一判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算并将模拟得到的井深作为第一延伸极限，并将所述判断结果作为第一延伸极限的约束项。否则增加井深并继续模拟钻井过程。

当判断项的判断结果为预定值时，表示判断项的判断内容称为井深进一步加深的约束条件，也即延伸极限的约束项。

S220：基于当前深度的实钻参数，采用裸眼延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第二判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算并将模拟得到的井深作为第二延伸极限，并将所述判断结果作为第二延伸极限的约束项。否则增加井深并继续模拟钻井过程。

S230：基于当前深度的实钻参数，采用水力延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第三判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算并将模拟得到的井深作为第三延伸极限，并将所述判断结果作为第三延伸极限的约束项。否则增加井深并继续模拟钻井过程。

S240：将所述第一延伸极限、所述第二延伸极限、所述第三延伸极限中的最小值作为大位移井钻井的目标延伸极限。

S250：将所述第一延伸极限、所述第二延伸极限、所述第三延伸极限中的最小值所对应的约束项作为目标延伸极限的约束项。

在S250得到目标延伸极限的约束项后，可以通过显示屏或语音等人机交互方式呈现给工作人员，由现场有经验的工人根据目标延伸极限的约束项人为指定钻井方案的改进措施以提高延伸极限，并采用该改进措施改进当前钻井方案，利用改进后的钻井方案继续执行钻井作业。

图8示出了根据本说明书提供的大位移钻井延伸极限确定方法预测的Y井综合延伸极限所对应的主要约束条件随井深的变化示意图。从图8中可以看出，在井深为4000m、5000m时，主要约束因素为钻机额定扭矩；在井深为4500m时，主要约束因素为临界岩屑床厚度；在井深为5500m时，主要约束因素为井壁破裂或漏失。

上述步骤S210至S250可以是控制器自动执行的。

本说明书提出综合机械延伸极限、裸眼延伸极限及水力延伸极限的计算结果，以它们的最小值作为预测结果，并获得相应的主要约束条件，从而为大位移井的优化设计和安全控制提供理论依据，保证大位移井钻井工作的顺利实施。

在一些实施例中，如图5所示，在S250之后还包括：

S260：根据预先设置的第一判断集合中的各判断项对应的措施集合、第二判断集合中的各判断项对应的措施集合、第三判断集合中的各判断项对应的措施集合，确定目标延伸极限的约束项所对应的措施集合。

其中措施集合是指用于根据判断项改进钻井参数以提高延伸极限的措施的集合。

该措施集合中的措施可以是由有经验的工人总结得到并预先设置的；也可以是先根据历史施工数据训练得到网络模型，然后将实钻数据输入网络模型预测得到的。

S270：从所述目标延伸极限的约束项所对应的措施集合中选取至少一个措施，并改进当前钻井参数。

S280：根据改进后的钻井参数，继续执行钻井作业。

步骤S260和S280可以是自动执行的，即控制器可以在自动计算延伸极限的基础上，自动确定约束项，并自动确定改进措施。

如图8所示，在井深为4000m、5000m时，主要约束因素为钻机额定扭矩，若要提高综合延伸极限，一方面可以采用提升钻机性能的方式，另一方面，可以采取降摩减阻的措施，如倒划眼提高井眼光滑度、优化钻具组合等。在井深为4500m时，主要约束因素为临界岩屑床厚度，可以采取适当提高排量、循环清洗井眼以加强岩屑运移等方式来提高综合延伸极限。在井深为5500m时，主要约束因素为井壁破裂或漏失，可以采取调整优化钻井液密度、排量等措施。

如图7所示，在继续执行钻井作业的过程中，更新实钻数据，并继续执行本说明书所提供的大位移井钻井延伸极限确定方法。

下表二整理了本说明书提供的第一判断集合、第二判断集合、第三判断集合中的各判断项、判断项对应的预定值、判断项对应的措施集合。下表二仅仅是一种示例，本说明书所提供的大位移井钻井延伸极限确定方法在实际实施过程中，第一判断集合、第二判断集合、第三判断集合中的各判断项、判断项对应的预定值、判断项对应的措施集合都是可以根据实际需要变更的。

表二

本说明书提供一种大位移井钻井延伸极限确定装置，如图9所示，该装置包括第一模拟计算单元10、第二模拟计算单元20、第三模拟计算单元30和第一确定单元40。

第一模拟计算单元10用于基于当前深度的实钻参数，采用机械延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第一判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算并将模拟得到的井深作为第一延伸极限。

第二模拟计算单元20用于基于当前深度的实钻参数，采用裸眼延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第二判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算并将模拟得到的井深作为第二延伸极限。

第三模拟计算单元30用于基于当前深度的实钻参数，采用水力延伸极限预测模型模拟计算钻井过程，在模拟过程中，井深每增加一个单位执行第三判断集合中的各判断项，当有判断项的判断结果为预定值时，停止模拟计算并将模拟得到的井深作为第三延伸极限。

第一确定单元40用于将所述第一延伸极限、所述第二延伸极限、所述第三延伸极限中的最小值作为大位移井钻井的目标延伸极限。

在一些实施例中，当采用机械延伸极限预测模型模拟计算钻井过程时，若有判断项的判断结果为预定值，则将所述判断结果作为第一延伸极限的约束项；当采用裸眼延伸极限预测模型模拟计算钻井过程时，若有判断项的判断结果为预定值，则将所述判断结果作为第二延伸极限的约束项；当采用水力延伸极限预测模型模拟计算钻井过程时，若有判断项的判断结果为预定值，则将所述判断结果作为第三延伸极限的约束项；相应地，在确定所述第一延伸极限、所述第二延伸极限、所述第三延伸极限后，还包括：将所述第一延伸极限、所述第二延伸极限、所述第三延伸极限中的最小值所对应的约束项作为目标延伸极限的约束项。

在一些实施例中，所述装置还包括：第二确定单元，用于根据预先设置的第一判断集合中的各判断项对应的措施集合、第二判断集合中的各判断项对应的措施集合、第三判断集合中的各判断项对应的措施集合，确定目标延伸极限的约束项所对应的措施集合；选取单元，用于从所述目标延伸极限的约束项所对应的措施集合中选取至少一个措施，并改进当前钻井参数；执行单元，用于根据改进后的钻井参数，继续执行钻井作业。

上述装置的具体描述及有益效果请参阅图4和图7所示的方法实施例，不再赘述。

本发明实施例还提供了一种控制器，如图10所示，该控制器可以包括处理器1001和存储器1002，其中处理器1001和存储器1002可以通过总线或者其他方式连接，图10中以通过总线连接为例。

处理器1001可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器1001还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器1002作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的大位移井钻井延伸极限确定方法对应的程序指令/模块(例如，图9所示的第一模拟计算单元10、第二模拟计算单元20、第三模拟计算单元30和第一确定单元40)。处理器1001通过运行存储在存储器1002中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据分类，即实现上述方法实施例中的大位移井钻井延伸极限确定方法。

存储器1002可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器1001所创建的数据等。此外，存储器1002可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器1002可选包括相对于处理器1001远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器1001。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器1002中，当被所述处理器1001执行时，执行如图1所示实施例中的大位移井钻井延伸极限确定方法。

上述控制器具体细节可以参阅图4和图7对应实施例中的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

上述实施方式阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施方式的某些部分的方法。

本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费控制器、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本说明书实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书实施例，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。