Navigator定向井水平井轨迹设计及计算机分析系统

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。

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，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，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
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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井眼轨迹的三维显示毕业论文目录摘要................................................. 错误!未定义书签。

Abstract ............................................. 错误!未定义书签。

1 绪论 (1)1.1井眼轨迹三维显示技术产生的背景 (1)1.2井眼轨迹三维显示技术国外研究状况 (1)1.2.1井眼轨迹三维显示技术国外研究状况[8] (1)1.2.2井眼轨迹三维显示技术国研究状况 (2)1.3 本论文的主要研究容 (3)2 常规二维定向井轨道设计[11] (4)2.1 设计原则 (4)2.2 轨道类型及计算方法 (4)2.2.1 三段式轨道 (4)2.2.2 多靶三段式 (5)2.2.3 五段式轨道 (5)2.3 井段计算设计结果表述 (5)3 井眼轨迹测量及计算[10][11] (7)3.1 基本概念 (7)3.2 对井眼轨迹测斜计算数据的规定 (7)3.3 井眼轨迹计算的模型假设 (8)3.4 轨迹计算的方法 (9)3.4.1 平均角法 (10)3.4.2 校正平均角法 (11)3.4.3 弦步法 (12)4 井眼轨迹误差分析[22] (13)4.1 误差原因分析 (13)4.1.1 井位的误差 (13)4.1.2 井下测量误差 (13)4.1.3 计算误差 (14)4.2 小结 (15)5 井眼轨迹控制 (16)6 井眼轨迹三维显示软件的编制[12]～[21] (17)6.1 软件的功能简介 (17)6.2 软件的流程图 (17)6.3 软件窗体模块介绍 (17)6.3.1 用VB编制人机交互界面 (17)6.3.2 用VB编制计算机绘图管理程序 (17)6.4 软件的难点处理 (18)6.4.1.VB调用数据库数据 (18)6.4.2.VB与Matlab的衔接语句,以及MATLAB引用VB计算的数据[13] .. 196.4.3.Matlab软件绘制井眼轨迹管道三维立体图[12][14] (19)6.5 软件的不足 (19)6.6 软件运行环境 (20)6.6.1 硬件要求 (20)6.6.2 软件要求 (20)7 结论与展望 (21)致谢 (22)参考文献 (23)术语 (25)附录1：插图 (27)附录2：软件说明书 (33)1 绪论1.1井眼轨迹三维显示技术产生的背景随着石油工业的发展，井眼轨迹的三维显示已经成为钻井设计与钻井施工过程中不可回避的重大问题。

作者：李海峰 2006.03.14 在石油钻井工程中，我们经常会遇到如下定位描述方式：从井口沿北偏东48.6°水平距离540米的地方；平台中心位于东经89°23´25″北纬89°04´42″；靶区的大地坐标X：3262472.71m ，Y：18603355.91m等。

这些定位方式都是根据不同的需要，采用不同的坐标系所描述的。

对于钻井工程的设计人员和现场工程技术人员，正确理解这些坐标系和定位的表示方法及相关概念是非常重要的。

1 坐标系在石油钻井工程中，经常采用了如下几种坐标系，在这些坐标系中，高度的基准我们默认同为海平面。

1.1地理坐标地球是一个椭球体，两极稍扁，中间略鼓。

地球自转轴线与地球椭球体的短轴相重合，并与地面相交于两点，这两点就是地球的两极，北极和南极。

设椭球面上有一点P（如上图），通过P点作椭球面的垂线，称之为过P点的法线。

法线与赤道面的交角，叫做P点的地理纬度（简称纬度），以字母φ表示。

纬度从赤道起算，在赤道上纬度为0度，纬线离赤道愈远，纬度愈大，至极点纬度为90度。

赤道以北叫北纬、以南叫南纬。

过P点的子午面与通过英国格林尼治天文台的子午面所夹的二面角，叫做P点的地理经度（简称经度），用字母λ表示。

国际规定通过英国格林尼治天文台的子午线为本初子午线（或叫首子午线），作为计算经度的起点，该线的经度为0度，向东0-180度叫东经，向西0-180度叫西经。

地面上任一点的位置，通常由经度和纬度来确定。

经线和纬线是地球表面上两组正交（相交为90度）的曲线，这两组正交的曲线构成的坐标，称为地理坐标系。

例如北京在地球上的位置可由北纬39°56'和东经116°24'来确定。

1.2大地坐标（地图坐标、网格坐标）地理坐标是一种球面坐标。

由于地球表面是不可展开的曲面，也就是说曲面上的各点不能直接表示在平面上，因此必须运用地图投影的方法，建立地球表面和平面上点的函数关系，使地球表面上任一点由地理坐标（φ,λ）确定的点，在平面上必有一个与它相对应的点（X,Y），投影在平面上的点，就用大地坐标表示。