东北石油大学本科生毕业设计（论文） 摘 要
随着钻井技术的发展，水平井的应用也越来越广泛，同普通竖井相比，水平井有着诸多优点。通过查阅资料以及相关知识的学习，做出了比较浅显的水平井井眼轨迹的设计。
水平井钻井施工常受到地下复杂地质条件、井下仪器安全要求、工具造斜率能力，入靶条件等因素的限制.在水平井实际施工过程中，往往需要对原轨道设计进行优化，使之能够更加符合现场实际施工要求.又好又快的完成施工。优化设计技术在油田实 际水平井施工中，得到了广泛的运用，取得了很好的效果。大大提高了水平井施工的成功率。合理的井眼轨道设计是成功控制井眼轨道的关键。准确、快速、合理地设计多约条件下的三维井眼轨道是人们期待解决的问题。文中建立了给定目标点位置和井眼方向的三维轨道设计的一般数学模型，利用矢量分析理论得到了约束变量间的解析表达式和井眼轨道计算式。这种方法避免了求解多维非线性方程组，设计计算简单、精确。应用该模型成功地解决了复杂的多约束条件下的三维井眼轨道设计这一难题， 具有普遍适用性，可广泛用于设计各种类型水平井、定向井和多目标井，为井眼轨道控制提供了更为准确的理论依据。
关键词：水平井；三维井眼轨道；设计；数学模型；精确解
东北石油大学本科生毕业设计（论文） Abstract
The horizontal well drilling often complicated by the underground geological conditions， mine safety requirements for equipment，tools，ability to create the slope，into the target conditions and other factors.Horizontal well in the actual construction process，often need to optimize the design of the original track，to enable more in line with the actual construction site requirements.Fast completion of construction .Optimal design of horizontal wells in Oil Field actual construction ，has been widely used and achieved very good results. Greatly improved the success rate of construction of horizontal wells .Abstract ：the reasonable success of well trajectory design is the key to control the well trajectory.Accurate，fast，rational design of more than about three-dimensional hole under the track is to be expected to solve the problem .The paper established the position of a given target point and the direction three-dimensional borehole general mathematical modal of track design，vector analysis theory has been constrained variables and the analytical expression of well trajectory formula. This method avoids the solution of multidimensional equations，design solve complex multi-dimensional constraint conditions of the well trajectory design problem has general applicability，can be widely used in the design of various types of horizontal wells，directional wells and multi-target well，the borehole Orbit control provides a more accurate theoretical basis.
Key words：horizontal wells； three well trajectory；design；mathematical model；exact solution
东北石油大学本科生毕业设计（论文） 目 录
第1章 概述 .................................................................................................................... 1
1.1课题研究的背景、目的及意义 ................................................................. 1 1.2 国外水平井井眼轨迹设计发展状况 ........................................................ 1 1.3 研究的主要内容 ........................................................................................ 4 第2章 水平井的基本概念及井眼轨迹的基本参数 .................................................... 6
2.1 水平井的基本概念 .................................................................................... 6 2.2水平井井眼轨迹的基本参数 ..................................................................... 6 第3章 水平井井眼轨迹设计的影响因素及原则 ...................................................... 10
3.1水平井井眼轨迹设计的影响因素 ........................................................... 10 3.2 水平井井眼轨迹设计的原则 .................................................................. 11 第4章 井眼延伸方向预测及轨迹控制原则 .............................................................. 13
4.1井眼轨迹预测依据 ................................................................................... 13 4.2 井眼轨迹控制原则 .................................................................................. 14 第5章 水平井井眼轨迹描述方法 .............................................................................. 17
5.1井眼轨迹图示法 ....................................................................................... 17 5.2 井眼轨迹计算方法 .................................................................................. 19 5.3 井眼轨迹描述与地层关系 ...................................................................... 22 第6章 二维轨道设计模型及其精确解 ...................................................................... 24
6.1 问题的提出 .............................................................................................. 24 6.2 设计模型 .................................................................................................. 25 6.3模型求解 ................................................................................................... 26 6.4 应用 .......................................................................................................... 27 6.5 关于二维条件下水平井井眼轨迹设计的优点 ...................................... 28 第7章 三维轨道设计 .................................................................................................. 29
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