密井网三维绕障定向井设计理论研究

密井网三维绕障定向井设计理论研究

论文摘要

三维定向井指设计井眼轴线超出某一铅锤平面而在三维空间中变化的定向井。井眼轴线可以在任意三维空间内,也可以在三维空间的某一倾斜平面上,三维定向井既有井斜角的变化,又有井斜方位角的变化。在地面井位和目标点所确定的铅锤面内,如果存在着不可逾越的障碍物,如已钻井眼、复杂地层,就需要进行绕障定向井设计以安全绕过障碍物钻达目标点。本文主要研究的是在密井网条件下的三维绕障定向井设计模型和计算方法。从障碍物模型建立入手,通过轨道可行域、障碍区间、可行区间的定义给出了邻井的障碍判断,并计算出障碍井的哪一井段构成障碍,在此基础上进行水平投影图和垂直剖面图上的绕障模型研究,给出了整体绕障井眼设计模型和公式。此外文章还对三维绕障定向井的待钻设计问题进行了分析,分类给出了设计模型。本文给出了双面绕障井眼轨道设计模型,将三维绕障定向井设计通过水平投影和垂直剖面图分解成两个二维定向井设计,实现了方位和井斜的绕障设计,再将水平投影图和垂直剖面图上的设计相结合,给出整体井眼轨道设计模型和每段井眼轨道的计算公式。此外,本文还进行了待钻绕障设计模型的研究。对已钻井眼轨迹向设计轨道内侧偏离和向设计轨道外侧偏离时的待钻设计都分别作了介绍并给出了具体的计算模型和公式。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 创新点摘要
  • 绪论
  • 第一章 已钻井眼轨迹的描述
  • 1.1 井斜角和方位角的三次样条插值计算
  • 1.2 井眼轨迹上任一点的坐标计算
  • 1.3 实钻井眼轨迹计算的数据处理
  • 1.4 坐标转换
  • 第二章 障碍井的判断和模型设计
  • 2.1 防碰要求的确定
  • 2.2 确定设计轨道可行域
  • 2.3 障碍井判断及最大障碍区间的计算
  • 第三章 整体井眼绕障设计
  • 3.1 水平投影图绕障设计
  • 3.1.1 水平投影图单障碍物绕障设计
  • 3.1.2 水平投影图多障碍绕障设计
  • 3.2 垂直剖面图绕障设计
  • 3.3 整体井眼轨道设计
  • 3.4 设计轨道防碰扫描
  • 3.5 随钻修正设计
  • 3.5.1 已钻井眼轨迹向设计轨道外侧偏离时的随钻设计
  • 3.5.2 已钻井眼轨迹向设计轨道内侧偏离时的随钻设计
  • 3.6 双面绕障井眼轨道设计法的特点
  • 3.7 三维绕障设计的轨道控制与预测
  • 第四章 软件模型设计
  • 4.1 软件需要包含如下功能
  • 4.2 双面绕障井眼轨道设计模型的整体设计步骤
  • 4.3 双面绕障井眼轨道设计模型的整体设计实例
  • 结论
  • 参考文献
  • 发表文章目录
  • 致谢
  • 详细摘要
  • 相关论文文献

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