空间斜平面上的二维井眼轨道设计方法

二维井眼轨道是指井眼轨道上每一点的井眼切线都与某个固定的非零矢量相垂直的三维井眼轨道,如过井口铅垂面上的S型井眼轨道,空间斜平面上的"稳斜-圆弧-稳斜-圆弧-稳斜"型待钻设计轨道,将三维井眼轨道设计问题转化为空间斜平面上的二维井眼轨道设计问题,可使设计简单易解。讨论了三维井眼轨道退化为空间斜平面上的二维井眼轨道的设计条件,推导出了三维设计参数与空间斜平面上的设计参数之间的变换公式;利用圆弧轨迹的矢量描述技术给出了全局坐标系与局部坐标系之间的矢量变换公式,即先将已知设计参数变换为空间斜平面上的参数,再按照二维S型轨道设计方法在空间斜平面上进行设计求解,最后将设计结果变换到全局坐标系中。数值算例表明,该计算流程简单快捷,易于编程实现,可用于特殊设计条件下的待钻井眼轨道设计、侧钻轨道设计问题。