石油钻井工程录井导向防碰模型研究及应用

论文摘要

随着石油能源的短缺,提高国产石油的开采能力已经成为目前我国经济发展的一个重大问题,如何使得石油开采实现智能化、信息化和精确化也成为了一个重要课题。而对于如何避免在钻探过程中因地质目标的不确定性带来潜在的钻探危险,如何以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹的地质导向钻井技术显然已经成为石油工程领域中极其重要的一部分,但对于开发水平井、从式井和多分支井并有效的控制井眼轨迹以及防止井眼相撞问题是摆在我们面前的现实问题。本论文在大连海事大学软件工程研究所的项目支持下,对综合录井地质导向系统中防碰分析模块进行研究,它有效的解决了防止井眼轨迹相撞问题。首先本文分析了防碰分析的功能,总结出该系统提供球面扫描、法面扫描、水平扫描三种扫描方法,它广泛应用于防碰、中靶、轨迹检测与控制,以及对实钻轨迹的质量评价等方面。其次,对防碰分析中用到的数学模型、算法原理进行研究与阐述。然后,针对防碰分析系统的特点及功能,对该系统进行设计和实现。系统主要分为以下三大模块：(1)数据模块。对原始数据进行分析、计算、存储等功能。(2)显示模块。包括二维和三维图形显示功能,分别显示防碰扫描结果图和井眼轨迹跟踪图。对于三维轨迹跟踪图,采用OpenGL技术,可以对其缩放、提取轨迹数据、图形平移等功能。(3)用户操作模块。提供应用程序界面,用户实施操作等功能。最后对录井导向防碰分析系统的工作进行了总结,对接下来需要完善的工作进行了展望。该系统在某油田的生产实践中进行了成功的应用,该系用系统主要适用于水平井、从式井以及多分支井的钻井开发,有广泛的应用价值和市场价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内外综合录井技术研究现状
• 1.2.2 防碰分析技术的发展及研究现状
• 1.2.3 可视化技术的发展及研究现状
• 1.2.4 可视化技术在录井中应用现状
• 1.3 研究内容
• 1.3.1 录井导向防碰模型相关算法研究及建模
• 1.3.2 基于OpenGL实现录井导向防碰分析三维井眼轨迹图形
• 1.4 论文组织与结构
• 第2章 相关软件开发技术
• 2.1 面向对象的软件设计方法
• 2.1.1 面向对象编程的基本概念
• 2.1.2 面向对象编程的方法实施
• 2.1.3 面对对象编程的基本模式
• 2.2 开发语言简介
• 2.2.1 C++的设计原则
• 2.3 OpenGL简介
• 2.3.1 OpenGL特点及功能
• 2.4 MFC应用框架介绍
• 2.4.1 MFC基本概念介绍
• 2.4.2 MFC宏观框架体系
• 2.5 本章小结
• 第3章 录井导向防碰分析算法的描述
• 3.1 防碰分析简介
• 3.2 井眼轨迹模型描述
• 3.3 球面扫描算法
• 3.4 法面扫描算法
• 3.5 水平扫描算法
• 第4章 录井导向防碰分析系统分析与设计
• 4.1 系统需求分析
• 4.1.1 录井导向防碰分析系统总体需求
• 4.2 系统设计思想及总体结构
• 4.2.1 系统总体结构设计
• 4.2.2 子系统间的数据交互
• 4.3 系统详细设计
• 4.3.1 防碰分析图形显示系统
• 4.3.2 防碰分析计算系统
• 4.4 本章小结
• 第5章 录井导向防碰分析系统的实现
• 5.1 系统开发与运行环境
• 5.1.1 开发环境配置
• 5.1.2 运行环境配置
• 5.2 录井导向防碰分析图形显示的实现
• 5.2.1 OpenGL实现三维轨迹对比跟踪图
• 5.2.2 GDI实现二维防碰扫描图
• 5.3 录井导向防碰分析算法的实现
• 5.3.1 球面扫描算法的实现
• 5.3.2 法面扫描算法的实现
• 5.3.3 水平扫描算法的实现
• 5.4 录井导向防碰分析系统的实现
• 5.4.1 防碰分析系统运行效果
• 5.5 本章小结
• 第6章 录井导向防碰分析系统的应用
• 6.1 录井导向防碰分析系统的应用
• 6.1.1 防碰分析系统应用实例
• 6.2 本章小结
• 第7章 结论
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历