Navigator定向井水平井轨迹设计及计算机分析系统
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Navigator 定向井水平井轨迹设计及计算分析系统，是用于石油钻井行业定向井与水平井轨道设计与计算分析的计算机辅助工程系统。
它可以帮助定向井工程师合理地设计一个井的轨道，并利用先进的定向钻井技术在钻井施工过程中进行实钻计算和轨迹分析，无论何种情况，Navigator软件都会为操作者提供准确、高效、灵活的定向井设计和施工解决方案。
Navigator能做什么轨道设计当计划新钻一口定向井或水平井时，首先要进行这口井的轨道设计；在钻井的过程中，由于实钻轨迹会偏离设计轨道，用户会进行待钻（扭方位）设计；在已钻的直井眼或套管井（枯竭井）或落空井上进行侧钻，要考虑进行侧钻井轨道设计，这些问题都可以通过Navigator系统来解决。
该系统按用户选择的设计剖面、输入的靶区的约束条件，计算出轨道的设计剖面数据，描述轨迹的曲线形式，并将数据显示存储，同时可将数据传递给图形子系统和报表子系统进行编辑、输出。
实钻计算在钻井的过程中，测量仪器的测斜数据需要使用精确的计算方法计算出井眼轨迹数据，本软件将计算这些数据，使用户了解实钻井眼轨迹的变化情况，同时为其它功能提供基础数据。
在实钻轨迹偏离设计轨道后，用户希望知道这种偏离带来的现实和潜在的影响，或希望知道该如何控制才能回到设计轨道附近，准确中靶。
Navigator将提供这些分析计算功能。
Navigator软件的特点准确可靠的计算结果●轨道设计数据经过大量的验证，保证了计算的准确●实钻轨迹计算支持SY/T 5435-2003《定向井轨道设计与轨迹计算》所提出的最小曲率法与曲率半径法，并经过上百口井的实钻数据验证，保证了计算的正确高度的稳定性与灵活的扩展性●后台采用Sybase SQL Anywhere数据库，为用户数据提供安全、可靠、稳定的运行保证●经过Windows 98/2000/XP系统的兼容性测试●基于C/S的架构设计，方便升级为网络版，便于用户数据共享●模块化的功能设置，便于后续功能的扩充功能丰富而生动的实时图形显示●提供设计轨道、实钻轨迹的垂直投影图、水平投影图、三维立体图●提供缩放、平移、区域选择等图形查看功能，便于用户操作●提供图形中所有可见图元的属性更改功能。
定向水平井轨迹控制.课件
–钻头：特殊结构，侧切特性，各向异性 –地层：岩性，可钻性，各向异性，几何产状 –钻头作用力：钻压，侧向力，钻头转角，扭矩 –高压射流作用：清洗碎屑，辅助轴向破岩
2、钻柱及其底部钻具组合（BHA）分析
– 确定钻头对地层的机械作用力：井斜力和方位力 – 确定钻头指向：转角 – 确定钻压及钻头扭矩 – 确定钻柱或BHA任一点内力和挠度
井下动力滑动钻进目前存在的缺点：
✓ 钻柱滑动，受到较大的轴向阻力，不利于施 加钻压及大位移延伸
✓ 受井下马达排量限制，洗井效果不佳 ✓ 没有钻柱旋转，不利于修整井壁 ✓ 在有些情况下，机械钻速较慢
井下马达性能的不断改进 井下动力滑动钻进系统的改进
智能钻井系统的概念
（英国）Inglis T A. ：定向钻井，石油工业出版社，1995
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钻井工程设计与工艺软件的发展现状
钻井工程设计与工艺软件的发展现状张冬梅;周英操;赵庆;蒋宏伟;连志龙;赵亦朋;宋鹏;周泊奇【摘要】介绍国内外钻井工程设计与工艺软件特点.经过“十一五”科技攻关,国内已经开发出具有自主知识产权的钻井工程设计与工艺软件,初步解决了我国钻井软件长期依赖于国外软件的局面,基本满足国内油田钻井工程设计与施工分析的需要.【期刊名称】《重庆科技学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(014)002【总页数】4页(P66-68,88)【关键词】钻井工程;软件系统;钻井设计;钻井软件【作者】张冬梅;周英操;赵庆;蒋宏伟;连志龙;赵亦朋;宋鹏;周泊奇【作者单位】中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100195;中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100195;中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100195;中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100195;中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100195;中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100195;中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100195;中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100195【正文语种】中文【中图分类】TE242随着现代社会对石油的需求不断增长，石油勘探开发表现出全球化特点，钻井施工区域遍布世界各地，钻井工程设计与施工越来越复杂。
钻井工程从设计、施工到经验总结，每一环节都需要进行各种计算分析，例如钻井方案设计、钻井工程数据分析、钻井风险分析与控制、钻井施工实时优化等等，都需要专用软件提供支持，钻井工程对软件的依赖性逐步增强。
下面详细介绍国内外钻井工程软件的发展现状。
从20世纪80年代开始国外已经推出多种商业化的钻井工程软件产品。
目前通用的钻井设计和分析软件主要有Landmark、Schlumberger和Paradigm。
这几款钻井设计软件代表了国际上钻井设计软件的最高水平，实现了模块化和三维可视化设计。
Landmark软件是美国Halliburton公司开发的专业钻井工程服务软件。
Navigator定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 简介
Navigator定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 简介 Navigator定向井水平井轨迹设计及计算分析系统，是为中国陆上石油钻井行业量身定制的一套定向井工程辅助系统。
它可以帮助定向井工程师合理地设计一个井的轨道，在轨迹控制过程中进行实钻计算和轨迹分析，无论何种情况，该系统都会为操作者提供准确、高效、灵活的解决方案和计算结果。
Navigator系统拥有轨道设计、实钻计算分析、防碰扫描等几大功能模块。
轨道设计模块提供十几种设计模型，可以进行任何类型轨道设计；实钻计算准确可靠，轨迹分析功能丰富，实用；Navigator的设计及计算方法、报表输出符合最新的行业标准和国际惯例，全中文界面，图形实时显示、图片编辑、输出功能强大，是一套操作简单、先进实用的轨迹软件。
主要的功能：1、轨道设计Navigator提供六种二维剖面设计模型和五种三维设计模型，几乎涵盖了所有国内外石油钻井行业可能出现的轨道形式。
无论是从井口开始的初始设计，还是在定向井工程中的扭方位待钻设计、侧钻设计，Navigator都可以轻松完成。
并且，设计操作简洁而灵活，用户可在原设计轨道上任意添加新的井段，以适应定向井、水平井无限延伸的要求。
所有的设计模型均提供设计轨道优选功能，系统自动计算出可能的轨道备选。
设计工程师可以根据自己现有的工具、仪器的配套能力和已经获得的经验，遵循技术经济效益最大化的原则，选择最满意的设计轨道方案。
2、实钻计算Navigator提供了准确的实钻测斜计算，根据用户选择的实钻计算方法（最小曲率法和曲率半径法），可计算出垂深、北坐标、东坐标、视平移、狗腿度、井斜变化率、方位变化率、闭合方位角和工具面角（装置角）等9项参数，为用户提供完整、丰富的数据信息。
数据输入支持数据整体输入和手动录入两种方式。
手动录入提供了界面友好的测斜计算表格，用户只需添加、修改、删除计算表格的数据，即可完成测斜计算。
系统还为用户提供了极其人性化的键盘及鼠标操作模式使计算表格具备了自动跳格、自动换行和自动赋值功能，能够极大方便用户进行数据录入工作。
Navigator定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 简介
Navigator定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 简介 Navigator定向井水平井轨迹设计及计算分析系统，是为中国陆上石油钻井行业量身定制的一套定向井工程辅助系统。
它可以帮助定向井工程师合理地设计一个井的轨道，在轨迹控制过程中进行实钻计算和轨迹分析，无论何种情况，该系统都会为操作者提供准确、高效、灵活的解决方案和计算结果。
Navigator系统拥有轨道设计、实钻计算分析、防碰扫描等几大功能模块。
轨道设计模块提供十几种设计模型，可以进行任何类型轨道设计；实钻计算准确可靠，轨迹分析功能丰富，实用；Navigator的设计及计算方法、报表输出符合最新的行业标准和国际惯例，全中文界面，图形实时显示、图片编辑、输出功能强大，是一套操作简单、先进实用的轨迹软件。
主要的功能：1、轨道设计Navigator提供六种二维剖面设计模型和五种三维设计模型，几乎涵盖了所有国内外石油钻井行业可能出现的轨道形式。
无论是从井口开始的初始设计，还是在定向井工程中的扭方位待钻设计、侧钻设计，Navigator都可以轻松完成。
并且，设计操作简洁而灵活，用户可在原设计轨道上任意添加新的井段，以适应定向井、水平井无限延伸的要求。
所有的设计模型均提供设计轨道优选功能，系统自动计算出可能的轨道备选。
设计工程师可以根据自己现有的工具、仪器的配套能力和已经获得的经验，遵循技术经济效益最大化的原则，选择最满意的设计轨道方案。
2、实钻计算Navigator提供了准确的实钻测斜计算，根据用户选择的实钻计算方法（最小曲率法和曲率半径法），可计算出垂深、北坐标、东坐标、视平移、狗腿度、井斜变化率、方位变化率、闭合方位角和工具面角（装置角）等9项参数，为用户提供完整、丰富的数据信息。
数据输入支持数据整体输入和手动录入两种方式。
手动录入提供了界面友好的测斜计算表格，用户只需添加、修改、删除计算表格的数据，即可完成测斜计算。
系统还为用户提供了极其人性化的键盘及鼠标操作模式使计算表格具备了自动跳格、自动换行和自动赋值功能，能够极大方便用户进行数据录入工作。
水平井井眼轨迹解释软件系统设计
水平井井眼轨迹解释软件系统设计
易觉非
【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》
【年(卷),期】2006(003)001
【摘要】提出并开发了水平井测井解释软件系统,描述了该系统用户界面和主要功能,阐述了系统类的层次结构和实现,给出了井眼轨迹计算的具体算法,最后通过现场测试论证了系统的实用性.
【总页数】3页(P77-79)
【作者】易觉非
【作者单位】长江大学信息与数学学院,湖北,荆州,434023
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41;TE355.6
【相关文献】
1.水平井测井解释中井眼轨迹与油藏关系分析技术 [J], 赵军;海川
2.井眼轨迹分析在水平井测井解释评价中的应用 [J], 范英锋;冷洪涛;赵昕
3.DP19小井眼欠平衡水平井井眼轨迹控制技术 [J], 崔海林;曹树生;杨春旭;唐洪林;孙连坡
4.侧钻水平井井眼轨迹控制软件研究 [J], 吕英民
5.双水平井SADG软件井眼轨迹仿真模块设计与实现 [J], 阳万里;刘波涛
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定向井水平井概述
Da
αa
D
b
O1
O2
Dt
d
O
S
St
αt
c
t
αb
f
二定向井设计
上述公式中符号代表意义 H0——过度参数，m； H——全井总垂深，m； ΔHXZ——自降斜终点到目标点处的垂增，m； HZ——造斜点的深度，m； a，——降斜终点的井斜角，m； S0——过度参数，m； S——井口到目标点的水平位移，m； ΔSXZ、ΔLXZ——分别为降斜终点到目标点的水平位移和段长，m；
磁极
地理北极
磁极
磁偏角
地理方位
磁方位
磁偏角：它是指地磁北极方向线与地理北极方向线之间的夹角。随着地理位置和时间不同其数值也不同。有正负值之分。
a
专业名词
地理方位角：以地理北极为基准的方位角。
添加标题
地理方位角=磁方位角+磁偏角
添加标题
井斜变化率：单位井段内井斜角的改变速度。以两测点间井斜角的变化量与两测点井段的长度的比值表示。
设计轨道
靶区
水 平 位 移
α-井斜角
定向井垂直投影图
垂 深
定向井是使井筒沿特定方向 钻达地下预定目标的油气井
什么是定向井？
定向井水平投影图
β
01
北
02
东
03
靶点
04
N
05
E
06
β-方位角
07
井口
08
设计轨道
09
实钻轨迹
10
为什么要钻定向井？
绕开地面地下障碍物 地下地质条件要求：由于地质构造特点采用直井不能有效地开发油气藏时 钻井技术的需要：遇到井下事故或复杂情况无法处理或者不易处理时。
02 定向井井眼轨迹设计
j
m
m 2arctg H0
H
2 0
2 R0 S 0
S02
2R0 S0
R0 R1 R2
L H0 He Hv R2 sine
f S0 St Se R2 (1 cose )
d h O2
e
So
Se
三、定向井井身剖面设计
讨论：
当
H
2 0
S02
2S0 R0
①多增降率剖面
②缓降稳剖面
解决大段稳斜稳不住而提出
③双增稳剖面
为了减少摩阻和解决大段稳
斜稳不住而提出
④ 悬线剖面
⑤ 抛物线剖面
三、定向井井身剖面设计
（3）三维定向井剖面
O 三维定向井剖面指在设计的
井身剖面上既有井斜角的变化又 有方位角的变化。
常用于在地面井口位置与设 计目标点之间的铅垂平面内，存 在井眼难以通过的障碍物（如： 已钻的井眼、盐丘等），设计井 需要绕过障碍钻达目标点。
水平位移、段长； （6）校核曲率,并作图(标注控制圆柱--误差范围)。
关键步骤为2与3、4步。
设计方法有：查图法、作图法、解析法。国内目前均用解 析法。
三、定向井井身剖面设计
2、五段制（S型）剖面设计推O 导
已知：
造斜点井深
总垂深、总水平位移 增斜率、降斜率
AA BB
降斜后稳斜段井斜角、水平位移增量和垂深增量。
K A S
ΔS
KA
K
sin
二、井眼曲率及其计算方法
L dN
dE
2. 空间曲线法求井眼曲率
依据： 根据微分几何原理，一条空间曲 dH 线的曲率K有公式
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Navigator
定向井水平井轨迹设计及计算分析系统简介
Navigator
定向井水平井轨迹设计及计算分析系统，是为中国陆上石油钻井行业量身定制的
一套定向井工程辅助系统。
它可以帮助定向井工程师合理地设计一个井的轨道，在轨迹控制过程
中进行实钻计算和轨迹分析，无论何种情况，该系统都会为操作者提供准确、高效、灵活的解决
方案和计算结果。
Navigator
系统拥有轨道设计、实钻计算分析、防碰扫描等几大功能模块。
轨道设计模块提
供十几种设计模型，
可以进行任何类型轨道设计；
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实钻计算准确可靠，
轨迹分析功能丰富，
实用；
Navigator
的设计及计算方法、报表输出符合最新的行业标准和国际惯例，全中文界面，图形实
时显示、图片编辑、输出功能强大，是一套操作简单、先进实用的轨迹软件。
主要的功能：
1、轨道设计
2、实钻计算
3、轨迹分析
4、防碰扫描
5、电子图板
6、实时图形
垂直剖面图、水平投影图具备以下查看功能：
z全井图和造斜点以下图形的快速切换
z图形整体无级缩放、图形选中区域放大
z图形平移
z提取轨迹数据
z节点标注、靶区及图形的显示／隐藏控制
z丰富的颜色、字体、坐标网格等配置选项。