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受控定向鉆井軌跡設計

該模塊主要用於三維定向鉆分支孔群的主孔和各分支孔的軌跡設計和軌跡定向控制參數設計,以及單個鉆孔定向偏斜或糾偏時的軌跡定向控制參數設計。該模塊由三個子功能模塊組成:主井眼軌跡定向設計、分支井眼軌跡定向設計、軌跡中目標坐標和目標姿態(頂角和方位角)的受控定向鉆井軌跡設計。點擊軟件系統主界面上的按鈕,進入子功能模塊選擇界面,如圖8-16所示。

圖8-16受控定向井軌跡設計子功能模塊界面

(壹)主孔定向設計

點擊圖8-16子功能模塊選擇界面上的按鈕,進入顯示定向鉆分支孔群主孔基本數據錄入界面,如圖8-17所示。

圖8-17右上軀幹孔基本數據和右下軀幹孔坐標的輸入方法與圖8-6相同。界面下方的攪打強度對話框中的數據可以根據鉆桿的允許攪打強度和鉆井方式人為給出。壹般情況下,鉆進造斜後用S95或S75繩索取心鉆進,造斜強度可選用0.2 ~ 0.3/米,用小直徑普通鉆桿取心可選用0.4 ~ 0.8/米。鉆桿直徑越大,造斜強度越小。造斜點的選擇可根據需要人工給定,壹般應選擇在中等硬度的完整地層中。如果目標與造斜點的水平偏差較小,可選擇在鉆孔的中、下孔段,否則應選擇在中、上孔段。如果鉆孔是尚未鉆孔的設計鉆孔,則主孔的孔斜數據可以是垂直線或斜線設計數據;如果鉆孔已經鉆至壹定孔深,則可以測量主孔的孔斜數據。輸入主井斜數據時,如果某點的頂角為0,則不需要輸入對應點的方位角數據。其他功能按鈕的操作方法與之前相同。數據錄入完成後,點擊按鈕,輸出三維定向鉆井軌跡設計和鞭梢控制的定向參數,如圖8-18所示。

界面上半部分是設計鉆孔的井斜數據和軌跡坐標(絕對坐標和相對孔口坐標),下半部分左邊是錄入和選擇的基礎數據,右邊是造斜段的定向控制參數。點擊按鈕,輸出鉆井軌跡計劃,如圖8-8所示。點擊按鈕,彈出保存對話框界面,如圖8-19所示。選擇保存路徑,輸入要保存的文件名,將計算結果作為文件保存在軟件數據文件中(該結果文件也可用於繪制動態三維圖)。點擊按鈕,設計結果數據也可以保存到Excel文件中。如果需要將設計鉆孔的坐標轉換為其他坐標系的坐標,在旋轉坐標軸的數據框中輸入任意需要旋轉的角度,然後點擊按鈕,完成坐標軸的旋轉。點擊按鈕,關閉計算結果對話框,返回主孔設計主界面。

圖8-17基礎數據錄入後主孔定向設計數據錄入界面

圖8-18三維定向鉆井軌跡設計及定向鞭梢控制參數輸出界面

圖8-19保存定向鉆軌跡設計參數對話框界面

(2)分支孔的定向設計

點擊圖8-16界面上的按鈕,進入三維定向鉆分支井軌跡設計界面。支洞設計的數據錄入界面與圖8-17基本相同。您可以根據主孔設計的輸入方法輸入基礎數據,或單擊按鈕。在彈出的如圖8-20所示的數據庫文件目錄中,選擇分支孔對應的主孔或任何先前輸入並保存的鉆孔後,點擊按鈕,軟件系統將自動進入分支孔設計數據輸入界面,並在相應的數據框中填入所選的鉆孔數據。在分支孔設計數據錄入界面,點擊任意數據框修改數據,點擊孔斜數據框中任意壹行,點擊按鈕,刪除選中的整行孔斜數據。分支孔設計數據錄入界面上的其他功能按鈕,以及點擊按鈕後輸出的分支孔軌跡設計和造斜控制定向參數界面,與主孔設計相同。

圖8-20分支井設計中相應的鉆孔選擇界面打開。

(3)定向孔開口點的確定和軌跡設計。

該模塊的功能是滿足受控定向鉆井軌跡設計中雙目標(設計目標坐標、中間目標頂角和方位角)的控制要求。此時,必須通過軟件設計來確定待鉆孔的開口坐標。點擊圖8-16界面上的按鈕,進入確定定向孔開口點和輸入軌跡設計數據界面,如圖8-21所示。在此界面上,鉆孔基本數據的輸入方法同上,但必須在鉆孔基本數據的“孔坐標z”數據框中輸入要鉆孔的鉆孔區域的地面標高。當輸入設計鉆孔的目標參數時,不僅需要輸入設計鉆孔的目標坐標,還必須在最終的鞭角頂角和方位角的數據框中確定設計要求(地質部門給出的或礦體產狀要求的鉆孔交會角壹般不小於30°)。數據輸入完成後,點擊按鈕,輸出待鉆孔的位置坐標、鉆孔軌跡的設計參數和鞭節的軌跡方向控制參數,如圖8-22所示。

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