最小曲率法测斜计算中的数值方法

最小曲率法是测斜计算、井眼轨道设计中最常用的方法之一,在井眼轨迹计算中有广泛的应用。本文研究了最小曲率法计算机数值计算中的几个细节问题,给出了零井斜角测点的方位角定义,阐述了零井斜角测点方位角的二义性。分析了坐标增量计算过程,给出了减小三角函数计算次数的算法。对小弯曲角情形的坐标计算使用高精度近似公式代替容易产生除法溢出的直接计算,提高了计算过程的稳定性和计算精度。对水平投影长度的计算给出了使用Gauss数值积分法的精确计算方法。本文提出的方法可以用于使用最小曲率法时的井眼轨道计算的计算机软件开发,提高计算机软件的计算稳定性和计算精度。对涉及井眼轨迹计算的其他实际问题如定向井中靶分析预测、井眼轨迹控制、井身质量检查等都有一定的参考价值。     

多控制点水平井靶体参数的计算

石油天然气行业标准中只规定了两种水平井靶型：二维铅垂靶和三维铅垂靶，这远远不能满足水平井钻井设计等工作的实际需要。为了适应更加复杂的地质和工程上的需要，近年来更多采用拱形水平井或阶梯水平井靶区。为此，介绍了由多个关键点控制的水平井三维靶体的数学模型，给出了靶窗平面方程、靶体轴线上任意点的横向偏差和纵向偏差以及靶窗局部坐标变换等靶体参数的基础计算公式；并对描述实钻轨迹与水平井靶体的偏差的方法进行了探讨，建立了一个归一化实钻偏差模型。该模型用归一化正方形中的一条连续平面曲线直观地描述实钻轨迹与靶体轴线的距离和位置关系，可应用于水平井井眼轨道设计、井身质量评价、实钻轨迹控制等。     

双靶点三维井眼轨道设计的解析法(I)

五段制双靶点三维井眼轨道设计问题需要求解多元非线性方程组,通常使用的数值迭代算法具有初值依赖性强、收敛速度慢、迭代过程可能发散等缺陷,所得到的是近似解.通过复杂的消元技巧,将多元非线性方程组化简为两个4次特征多项式,进而得到了轨道设计问题的解析解.提出了基于特征多项式实数根的解析求解算法.轨道设计问题是否有解取决于特征多项式是否有小于1的正实数根,在有解的情况下,用特征多项式的正实数根和已知设计参数的解析计算公式可以直接求出解.计算速度快于数值迭代算法,计算结果精确.消元技巧对推导其他类型轨道设计问题的解析计算公式具有指导意义.     

基于支持矢量机的聚驱井压裂选层方法

聚驱井压裂效果评价是压裂优化设计中的重要环节.提出了筛选压裂效果影响因素的主成分分析方法,通过主成分分析可以筛选出关键影响因素组合,减少参数间多重相关性,降低问题复杂性.根据统计学习理论建立了聚驱井压裂效果评价的统计学习模型,与模糊数学和人工神经网络等模型相比,该模型具有更好的对已知数据的综合能力和对未知数据的推广能力.使用支持矢量机算法进行数值计算,最终得到压裂设计的优化方案.     

水平井的中靶分析

在水平井入靶前或水平段钻井过程中，确定待钻井段井斜角和方位角的控制范围是保证水平井中靶和轨迹控制精度的关键，也是水平井井眼轨迹监控的一项重要内容。使用局部坐标变换的方法，通过对几种不同钻井条件的极值分析，得到了水平井中靶井斜角和方位角的控制范围以及中靶横向偏差和纵向偏差的理论计算公式。可应用于水平井井眼轨道设计、井身质量评价、实钻轨迹控制等。     

对“标准图”的两点看法

(1)“国标”与“地方标准”应统一。我不否认某些地方的特殊性,但对任何工程来说,在一个国家应有一个统一的标准,况且某些“地方标准”与“国标”就没有什么区别,所以我认为应该只有“国标”存在,这样对设计、施工都比较明确。(2)“标准”应该有通用性。就目前的标准图来说,我认为比较片面,几个厂家的产品不能代表所有的产品;所谓标准就应该有通用性,所有的产品都应以“标准”为基础,型号、尺寸都应统一。对“标准图”的两点看法@佟长海     

适用于超稠油开发的钻井技术

方法　针对辽河油区超稠油原油物性、埋藏特点及对钻井工艺的技术要求 ,通过相关研究 ,探索适合超稠油开发的井身轨迹设计方法、轨迹控制技术、防碰扫描方法和提高固井质量、延长油井寿命的途径。目的　为采用丛式井组开发小井距、多靶心、浅层超稠油油藏提供有价值的钻井模式。结果　现场实施后 ,井身轨迹控制精度、钻井速度、固井质量等大幅度提高 ;井身质量合格率达 10 0 % ,优质率高于 40 % ;稠密井网中套管防碰效果好。结论　多靶点轨迹设计方法、井身质量监控技术、防碰扫描技术、导向钻井技术、提高固井质量、延长套管使用寿命措施的综合应用 ,可有效提高井身轨迹控制精度、钻井速度、固井质量 ,预防稠密井网中套管碰撞 ,延长套管使用寿命。     

限定入靶方位的双圆弧型纠偏轨道设计问题的全解

纠偏轨道设计问题具有多解性,目前使用的数值迭代法不能求出全部解。通过一系列数学化简步骤,从轨道设计问题的多元非线性方程组得到一个只包含一个未知数的特征多项式方程。轨道设计问题的解可以用特征多项式方程的实数根和已知设计参数来解析计算;轨道设计问题是否有解取决于特征多项式方程是否存在实数根;如果轨道设计问题有多个解,其解的个数不多于特征多项式方程的实数根的个数;给出了轨道设计问题求解的计算流程,从理论上解决了轨道设计问题的解的存在性问题、多解性问题以及解析解算法。实际算例表明,此算法不仅理论正确,而且计算速度快,容易计算机编程实现,在绕障设计方面具有其他已有数值迭代方法无法比拟的优点。     

对"圆柱螺线法是自然参数法的一个特例"的质疑

圆柱螺线法和自然参数法是井眼轨迹设计和计算中的两种常用的计算方法,适用于不同的钻进条件下的井眼轨迹的计算。文献中提出圆柱螺线法是自然参数法的一个特例,文中从集合论和方位变化率等方面的分析结果表明,圆柱螺线法不是自然参数法的特例。