钻井工程应用软件集成系统操作手册.docx

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钻井工程应用软件集成系统操作手册

钻井工程应用软件集成系统

操作手册

第一部分:

系统概述与系统安装………………………………………………………………6

1系统概述………………………………………………………………………………………6

2安装与使用…………………………………………………………………………………10

2.1系统安装…………………………………………………………………………………10

2.2系统文件夹说明…………………………………………………………………………11

第二部分:

钻井工程设计………………………………………………………………………12

3数据维护模块操作说明……………………………………………………………………12

3.1井基本情况数据维护………………………………………………………………………12

3.2地质环境及资料数据维护………………………………………………………………13

3.3地质要求数据维护………………………………………………………………………15

3.4靶区设计数据维护（以大地坐标原点为原点）…………………………………………15

3.5靶区设计数据维护（以井口原点）………………………………………………………17

3.6地质分层及油气水层数据维护………………………………………………………19

3.7储层简要描述数据维护………………………………………………………………19

3.8井身质量要求数据维护…………………………………………………………………21

3.9固井质量要求数据维护…………………………………………………………………21

3.10钻井取心要求数据维护………………………………………………………………21

3.11录井要求数据维护……………………………………………………………………22

3.12地球物理测井要求数据维护…………………………………………………………22

3.13中途测试要求数据维护………………………………………………………………23

3.14钻杆极限强度数据维护…………………………………………………………………24

3.15钻杆强度数据维护………………………………………………………………………24

3.16钻铤强度数据维护………………………………………………………………………24

3.17套管强度数据维护………………………………………………………………………26

3.18地质年代信息维护………………………………………………………………………27

3.19钻井液处理剂分类信息维护……………………………………………………………27

3.20水泥外加剂分类信息维护………………………………………………………………27

3.21数据表拷贝………………………………………………………………………………28

3.22测斜数据文件导入数据库………………………………………………………………29

4设计分析模块操作说明……………………………………………………………………29

4.1三牙轮钻头扭矩计算……………………………………………………………………29

4.2钟摆钻具组合分析………………………………………………………………………30

4.3刚性满眼钻具组合分析…………………………………………………………………31

4.4多稳定器钻具组合造斜分析……………………………………………………………32

4.5弯接头钻具组合造斜分析………………………………………………………………33

4.6单弯螺杆钻具组合造斜分析……………………………………………………………34

4.7同向双弯螺杆钻具组合造斜分析………………………………………………………35

4.8临界阻力角分析计算……………………………………………………………………37

4.9下部钻柱下井可行性分析………………………………………………………………37

4.10套管下井允许最大井眼曲率计算………………………………………………………37

4.11轴向受压钻杆屈曲临界载荷计算………………………………………………………38

4.12压曲钻柱弯曲应力计算…………………………………………………………………40

4.13轴向受压套管屈曲临界载荷计算………………………………………………………40

4.14钻柱弯曲强度比计算……………………………………………………………………40

4.15钻柱连接刚度比计算……………………………………………………………………41

4.16钻杆接头屈服扭矩计算…………………………………………………………………43

4.17钻杆抗扭强度比计算……………………………………………………………………43

5轨迹设计模块操作说明……………………………………………………………………45

5.1定向井轨迹设计（方法一）…………………………………………………………………45

5.2定向井轨迹设计（方法二）…………………………………………………………………45

5.3水平井轨迹设计……………………………………………………………………………45

5.4侧钻井原井眼轨迹数据维护与处理………………………………………………………45

5.5侧钻定向井轨迹设计（方法一）…………………………………………………………48

5.6侧钻定向井轨迹设计（方法二）…………………………………………………………48

5.7侧钻水平井轨迹设计计算………………………………………………………………48

5.8两井防碰扫描分析………………………………………………………………………50

6工程设计模块操作说明……………………………………………………………………50

6.1井下复杂情况提示数据维护……………………………………………………………50

6.2地层可钻性分级数据维护………………………………………………………………52

6.3地层压力预测数据维护…………………………………………………………………52

6.4井身结构设计数据维护……………………………………………………………………52

6.5井身结构设计说明数据维护………………………………………………………………54

6.6钻机选型及主要钻井设备数据维护……………………………………………………55

6.7钻井液用量设计……………………………………………………………………………55

6.8钻井液完井液性能数据维护……………………………………………………………56

6.9钻井液完井液性能配方及处理数据维护………………………………………………57

6.10钻具组合使用数据维护…………………………………………………………………57

6.11钻具组合组件数据维护…………………………………………………………………58

6.12钻具组合强度校核………………………………………………………………………59

6.13定向井水平井专用工具及仪器数据维护………………………………………………61

6.14欠平衡钻井专用工具数据维护…………………………………………………………61

6.15常用打捞工具数据维护…………………………………………………………………61

6.16钻头设计数据维护………………………………………………………………………61

6.17钻井水力参数设计………………………………………………………………………61

6.18各次开钻井口装置试压要求数据维护…………………………………………………64

6.19各次开钻套管试压要求数据维护………………………………………………………64

6.20欠平衡施工参数设计数据维护…………………………………………………………66

6.21取心井段及取心钻头数据维护…………………………………………………………66

6.22取心钻具组合使用数据维护……………………………………………………………66

6.23取心钻具组合组件数据维护……………………………………………………………67

6.24地层孔隙压力监测要求数据维护………………………………………………………67

6.25套管柱强度设计…………………………………………………………………………69

6.26套管串结构数据维护……………………………………………………………………69

6.27套管扶正器安放位置计算……………………………………………………………69

6.28套管扶正器安装位置要求数据…………………………………………………………72

6.29水泥浆配方及性能数据维护…………………………………………………………73

6.30前置液配方及性能数据维护……………………………………………………………74

6.31水泥用量计算……………………………………………………………………………74

6.32前置液用量计算…………………………………………………………………………74

6.33各层套管主要附件数据维护……………………………………………………………74

6.34钻井进度计划数据维护…………………………………………………………………74

7设计评价模块操作说明……………………………………………………………………76

7.1钻柱阻力/扭矩及钻压传递分析计算……………………………………………………76

7.2起下钻过程井口载荷预测…………………………………………………………………77

7.3轴向受压钻柱屈曲临界载荷分析计算……………………………………………………78

7.4下套管阻力/扭矩分析算…………………………………………………………………79

7.5下套管过程井口载荷预测…………………………………………………………………81

7.6钻井水力参数分析（含直井井眼净化）…………………………………………………81

7.7定向井水平井井眼净化分析……………………………………………………………84

8图形绘制模块操作说明……………………………………………………………………85

8.1井眼轨迹垂直平面图绘制…………………………………………………………………85

8.2靶区垂直平面图绘制………………………………………………………………………85

8.3井眼轨迹水平投影图绘制…………………………………………………………………85

8.4靶区水平投影图绘制……………………………………………………………………85

8.5井眼轨迹设计三维视图绘制………………………………………………………………85

8.6井眼轨迹设计三维柱面图绘制……………………………………………………………85

8.7井眼轨迹设计三维旋转视图绘制………………………………………………………85

8.8带井眼轨迹的井身结构图绘制…………………………………………………………85

8.9井身结构图绘制……………………………………………………………………………90

8.10钻柱组合图绘制…………………………………………………………………………90

8.11钻井进度计划图绘制……………………………………………………………………90

9设计文本模块操作说明……………………………………………………………………90

9.1井眼轨迹垂直平面图插入………………………………………………………………90

9.2井眼轨迹水平投影图插入……………………………………………………………92

9.3两井防碰扫描分析图插入………………………………………………………………92

9.4井身结构图插入…………………………………………………………………………92

9.5钻柱载荷与强度分布图插入……………………………………………………………92

9.6套管柱载荷与强度分布图插入…………………………………………………………92

9.7井口装置示意图插入……………………………………………………………………92

9.8节流管汇示意图插入……………………………………………………………………92

9.9压井管汇示意图插入……………………………………………………………………92

9.10钻井进度计划图插入…………………………………………………………………92

9.11设计文本生成……………………………………………………………………………92

9.12临时文件删除……………………………………………………………………………92

第三部:

实钻过程分析………………………………………………………………………93

10轨迹分析模块操作说明……………………………………………………………………93

10.1测斜数据编辑与处理……………………………………………………………………93

10.2实钻与设计轨迹对比……………………………………………………………………94

10.3井眼轨迹预测分析………………………………………………………………………94

10.4井眼轨迹误差分析………………………………………………………………………94

10.5扭方位设计计算…………………………………………………………………………96

10.6定向井待钻井眼轨迹设计（方法一）……………………………………………………96

10.7定向井待钻井眼轨迹设计（方法二）……………………………………………………97

10.8水平井待钻井眼轨迹设计………………………………………………………………97

11施工图形绘制模块操作说明………………………………………………………………99

11.1实钻与设计轨迹对比垂直平面图绘制…………………………………………………99

11.2实钻与设计轨迹对比水平投影图绘制…………………………………………………99

11.3实钻与设计轨迹对比三维视图绘制……………………………………………………99

11.4实钻与设计轨迹对比三维旋转视图……………………………………………………99

11.5预测与设计轨迹对比垂直平面图绘制…………………………………………………99

11.6预测与设计轨迹对比水平投影图绘制…………………………………………………99

11.7预测与设计轨迹对比三维视图绘制……………………………………………………100

11.8预测与设计轨迹对比三维旋转视图绘制………………………………………………100

11.9待钻与设计轨迹对比垂直平面图绘制…………………………………………………100

11.10待钻与设计轨迹对比水平投影图绘制………………………………………………100

11.11待钻与设计轨迹对比三维视图绘制…………………………………………………100

11.12待钻与设计轨迹对比三维旋转视图绘制……………………………………………100

12解卡分析模块操作说明…………………………………………………………………102

12.1钻柱自由伸长计算………………………………………………………………………102

12.2钻杆卡点位置计算………………………………………………………………………102

12.3钻杆允许扭转圈数计算…………………………………………………………………102

12.4钻杆倒扣允许扭转圈数计算……………………………………………………………102

12.5钻柱倒扣井口载荷分析及强度计算……………………………………………………103

12.6提拉解卡井口载荷分析及强度计算…………………………………………………103

第一部分系统概述与系统安装

1系统概述

《钻井工程应用软件集成系统》是钻井工程设计计算、分析评价、设计图形、设计文本制作钻井过程施工分析的有力工具。

适用于深井、定向井、水平井、侧钻井、大位移井等各种井型的钻井工程设计和施工分析。

该系统集成了下列功能模块:

●数据维护

井基本情况数据维护

地质环境及资料数据维护

地质要求数据维护

靶区设计数据维护（以大地坐标原点为原点）

靶区设计数据维护（以井口原点）

地质分层及油气水层数据维护

储层简要描述数据维护

井身质量要求数据维护

固井质量要求数据维护

钻井取心要求数据维护

录井要求数据维护

地球物理测井要求数据维护

中途测试要求数据维护

钻杆极限强度数据维护

钻杆强度数据维护

钻铤强度数据维护

套管强度数据维护

地质年代信息维护

钻井液处理剂分类信息维护

水泥外加剂分类信息维护

数据表拷贝

测斜数据文件导入数据库

●设计分析

三牙轮钻头扭矩计算

钟摆钻具组合分析

刚性满眼钻具组合分析

多稳定器钻具组合造斜分析

弯接头钻具组合造斜分析

单弯螺杆钻具组合造斜分析

同向双弯螺杆钻具组合造斜分析

临界阻力角分析计算

下部钻柱下井可行性分析

套管下井允许最大井眼曲率计算

轴向受压钻杆屈曲临界载荷计算

压曲钻杆弯曲应力计算

轴向受压套管屈曲临界载荷计算

钻柱弯曲强度比计算

钻柱连接刚度比计算

钻杆接头屈服扭矩计算

钻杆抗扭强度比计算

●轨迹设计

定向井轨迹设计（方法一）

定向井轨迹设计（方法二）

水平井轨迹设计

侧钻井原井眼轨迹数据维护与处理

侧钻定向井轨迹设计（方法一）

侧钻定向井轨迹设计（方法二）

侧钻水平井轨迹设计计算

两井防碰扫描分析

●工程设计

井下复杂情况提示数据维护

地层可钻性分级数据维护

地层压力预测数据维护

井身结构设计数据维护

井身结构设计说明数据维护

钻机选型及主要钻井设备数据维护

钻井液用量设计

钻井液完井液性能数据维护

钻井液完井液性能配方及处理数据维护

钻具组合使用数据维护

钻具组合组件数据维护

钻具组合强度校核

定向井水平井专用工具及仪器数据维护

欠平衡钻井专用工具数据维护

常用打捞工具数据维护

钻头设计数据维护

钻井水力参数设计

各次开钻井口装置试压要求数据维护

各次开钻套管试压要求数据维护

欠平衡施工参数设计数据维护

取心井段及取心钻头数据维护

取心钻具组合使用数据维护

取心钻具组合组件数据维护

地层孔隙压力监测要求数据维护

套管柱强度设计

套管串结构数据维护

套管扶正器安放位置计算

套管扶正器安装位置要求数据

水泥浆配方及性能数据维护

前置液配方及性能数据维护

水泥用量计算

前置液用量计算

各层套管主要附件数据维护

钻井进度计划数据维护

●设计评价模块操作说明

钻柱阻力/扭矩及钻压传递分析计算

起下钻过程井口载荷预测

轴向受压钻柱屈曲临界载荷分析计算

下套管阻力/扭矩分析算

下套管过程井口载荷预测

钻井水力参数分析（含直井井眼净化）

定向井水平井井眼净化分析

●图形绘制

井眼轨迹垂直平面图绘制

靶区垂直平面图绘制

井眼轨迹水平投影图绘制

靶区水平投影图绘制

井眼轨迹设计三维视图绘制

井眼轨迹设计三维柱面图绘制

井眼轨迹设计三维旋转视图绘制

带井眼轨迹的井身结构图绘制

井身结构图绘制

钻柱组合图绘制

钻井进度计划图绘制

●设计文本

井眼轨迹垂直平面图插入

井眼轨迹水平投影图插入

两井防碰扫描分析图插入

井身结构图插入

钻柱载荷与强度分布图插入

套管柱载荷与强度分布图插入

井口装置示意图插入

节流管汇示意图插入

压井管汇示意图插入

钻井进度计划图插入

设计文本生成

临时文件删除

●轨迹分析

测斜数据编辑与处理

实钻与设计轨迹对比

井眼轨迹预测分析

井眼轨迹误差分析

扭方位设计计算

定向井待钻井眼轨迹设计（方法一）

定向井待钻井眼轨迹设计（方法二）

水平井待钻井眼轨迹设计

●施工图形绘制模块操作说明7

实钻与设计轨迹对比垂直平面图绘制

实钻与设计轨迹对比水平投影图绘制

实钻与设计轨迹对比三维视图绘制

实钻与设计轨迹对比三维旋转视图绘制

预测与设计轨迹对比垂直平面图绘制

预测与设计轨迹对比水平投影图绘制

预测与设计轨迹对比三维视图绘制

预测与设计轨迹对比三维旋转视图绘制

待钻与设计轨迹对比垂直平面图绘制

待钻与设计轨迹对比水平投影图绘制

待钻与设计轨迹对比三维视图绘制

待钻与设计轨迹对比三维旋转视图绘制

●解卡分析模块操作说明

钻柱自由伸长计算

钻杆卡点位置计算

钻杆允许扭转圈数计算

钻杆倒扣允许扭转圈数计算

钻柱倒扣井口载荷分析及强度计算

提拉解卡井口载荷分析及强度计算

本系统具有下列特点:

●系统将数据库技术与计算模块容于一体，实现了数据资源的高度共享，软件运行效率高。

●应用软件开发模块化，系统易扩展、易维护

●应用现代可视化软件的编程特点，充分实现图文并茂。

●软件的输出均在OFFICE的WORD字处理系统中完成，避免了设计结果应用时再次录入计算机中。

●按中国石油天然气股份公司2002年发布的《钻井设计格式》编制钻井设计文本，图形表格功能更加丰富。

2安装与使用

2.1系统安装

2.1.1系统安装

（1）系统使用环境

●硬件环境

计算机：

586以上微机，内存32M以上；

显示器：

分辨率为1024X768的VGA彩色图形显示器；

打印机：

各种Windows98支持的打印机。

●软件环境

中文Windows98操作系统、VB6.0、OFFCE97,操作系统

采用大字体。

（2）系统安装与运行

●将本系统的安装盘插入光驱，用Windows98资源管理器寻找本系统的安装程序Setup.exe,用鼠标点击Setup.exe，根据安装程序提示的安装信息，即可完成本系统的安装。

●

在Windows98菜单下用鼠标点击“钻井软件”项，即可启动本系统。

系统启动后的界面见图2-1、图2-2。

图2-1系统启动后的界面视窗

2.2系统文件夹说明

系统在安装过程中将在C盘上ProgramFiles文件夹中（安装时缺省情况）创建文件夹“侧钻井”，在文件夹“侧钻井”中创建有下列文件夹:

Data:

存放固定的数据库文件和规范数据维护模块文件，该文件夹中所有文件不能删除，文件名不能变更。

Norm:

存放所有模块的输出结果模版文件，该文件夹中所有文件不能删除，文件名不能变更。

Sjwb:

存放设计结果的设计书文本。

Smdb:

存放施工分析计算模块调用的以井号命名的单井实钻数据库文件。

Szfx:

存放施工分析计算模块文件，该文件夹中所有文件不可删除，文件名不可变更。

Temp:

存放单项计算输出结果文件和图形输出文件及中间临时数据文件。

Zjsj:

存放设计计算模块文件，该文件夹中所有文件不能删除，文件名不能变更。

Zmdb:

存放设计计算模块调用的以井号命名的单井设计数据库文件。

图2-2系统主菜单界面视窗

第二部分:

钻井工程设计计算

3数据维护模块操作说明

3.1井基本情况数据维护

该模块用于维护、游览设计井的基本信息。

在本系统主菜单下用鼠标点击“井基本情况数据”项，即可启动该模块，该模块运行视窗见图3-1。

录入数据项说明：

井号：

必须录入，不能重复。

构造名称：

若要不生成设计文本，可不录入。

按鼠标右键编辑数据说明：

如果要对列表框中的数据行进行增加、插入、删除、复制、粘贴，将鼠标移动到对应行的“序号”列上（固定列），右击鼠标器，立即会出现一个弹出式菜单