摘要：双靶点的三维井眼轨道设计的数学模型是一个非线性的多元方程组,通常使用数值迭代法求近似解,而迭代法具有初值依赖性、收敛速度慢、迭代过程可能发散等固有缺陷。对于已知一靶入靶方向的设计问题,设计方程组可以解耦为两个未知数较少的一靶方程组和二靶方程组。使用拟解析法化简消元技巧,将求解一靶方程组归结为求解一个一元多(10)次多项式方程;可以用实根分离算法求出该多项式方程的全部实数根,并且一靶方程组的未知数都可以用这些实数根的解析公式来表示。二靶方程组导致两个一元二次多项式方程,可以求出解析解。新算法克服了迭代法的固有缺陷,不仅在计算速度上具有极大优势,而且在设计问题有多个解的情况下,可以同时求出全部解,这是迭代法所不具备的优良特性。新方法为三维设计问题算法研究(特别是解析算法研究)开辟了一个新的研究方向,其中所使用的化简消元技巧为三维设计其他定解问题的解析求解提供了新的数学工具。

摘要：一、CHY-A锯片测厚仪的研究锯片的厚度分级,是锯片生产厂家和使用厂家必须进行的一项重要工作.我们从生产锯片和锯片盲板以来,深深体会到锯片和锯片盲板厚度分级的困难.我们调研了许多锯片生产厂家,都没有找到锯片分级的好办法.有的锯片生产厂家为了对锯片进行厚度分级,采用人海战术,人手一把千分尺,这样速度慢,准确度差,使用大量的人力资源,而且提高了生产成本.因此,我们就萌发了研究一种代替千分尺对锯片厚度进行测量的仪器.为此我们进行了大量的调研.

摘要：三维井眼轨道设计问题需要求解多元非线性方程组,由于未知数多、方程的非线性强,一般难以求出解析解,通常使用数值迭代方法求数值解.对三维s型轨道设计问题依据已知设计参数进行了分类,发现了一套有效的数学化简技巧,求出了第1类初值问题的解析解和第Ⅱ-Ⅳ类初值问题的拟解析解.提出了轨道设计问题的特征多项式的新概念,并证明了轨道设计问题是否有解取决于特征多项式是否有实数根,解的个数不多于实数根的个数或个数的二倍.所提出的基于特征多项式实数根的拟解析算法对于求解轨道设计问题具有计算速度快、计算可靠性高、易于计算机编程实现等优点,在三维水平井轨道设计、三维绕障井轨道设计、防碰设计等方面具有比数值迭代方法更好的计算性能.

摘要：五段制双靶点三维井眼轨道设计问题需要求解多元非线性方程组,通常使用的数值迭代算法具有初值依赖性强、收敛速度慢、迭代过程可能发散等缺陷,所得到的是近似解。通过复杂的消元技巧,将多元非线性方程组化简为两个4次特征多项式,进而得到了轨道设计问题的解析解。提出了基于特征多项式实数根的解析求解算法。轨道设计问题是否有解取决于特征多项式是否有小于1的正实数根,在有解的情况下,用特征多项式的正实数根和已知设计参数的解析计算公式可以直接求出解。计算速度快于数值迭代算法,计算结果精确。消元技巧对推导其他类型轨道设计问题的解析计算公式具有指导意义。

摘要：当邻井井段的两个端点都位于比较井某个计算点的法面之同侧时,现有的邻井法面距离扫描算法对于法面与邻井井段的交点的位置判断是不完善的,容易造成错误的判断,影响法面距离计算的可靠性。利用矢量代数工具推导出了法面与邻井上稳斜井段和圆弧井段的交点的解析计算公式,避开了原有算法中利用与端点坐标参数有关的一个不等式对法面与交点的位置关系的判断。对于其他曲线类型的比较井段,当井段端点位于法面同侧时,利用法面法矢量与比较井段切线夹角的连续单调性,使用数值迭代法能够求出比较井段与平行于法面的某个斜平面的切点(如果存在交点),进而使用二分法求出法面与比较井段的两个交点。使用以上改进方法开发的邻井防碰扫描计算机软件增加了法面距离计算的可靠性。

摘要：考虑方位漂移因素的设计约束方程组是一个具有3个独立未知数、多个隐含未知数的非线性方程组,需要使用数值迭代法才能求出其数值解。给出了解析形式的垂深增量公式,利用约束方程组中的垂深方程,将3个独立未知数中的一个未知数表示成其他2个未知数的函数,并用之对设计约束方程组进行降维处理。剖析了隐含未知数的计算细节,给出了隐含未知数的递推算法。提出了降维后的约束方程组的数值求解算法——缩半网格法,该算法可以快速、可靠地求出设计问题的数值解,适用于在开发计算机软件时编程实现。

摘要：结合潜山高含硫井的实际情况,对高含硫井井身结构、井眼轨迹进行了优化设计,对钻井液进行了优选,结合工程实际情况选择了相应级别的防硫井口装置和套管及主要附件,满足了高含硫井钻井施工安全、快速的要求。技术实用性强,为今后该类井在实际生产中的发展与应用提供了宝贵的经验。

摘要：喷嘴组合匹配问题是钻井水力参数计算过程中的一个子问题,由于是离散集合上的优化问题,在数学上没有成熟的算法。如果采用完全枚举法来求解,求解时间随着可选喷嘴个数急剧增加,所编写的计算机程序无法满足实际工作对计算时间的要求。利用设计喷嘴总面积与喷嘴组合实际总面积的差值定义上、下偏差,提出了使用上、下偏差界限来筛选可行格点的一种改进算法,该算法可以显著减少可行格点的总数,从而极大地减少了排序比较的次数。实际编程测试结果表明,改进算法的可行格点数只有完全枚举法的可行格点数的百分之几,而排序效率最多可以提高一千倍以上。

摘要：在钻井参数优选设计中,钻井液流变参数的优选要满足井眼安全的三个约束条件,根据这三个约束条件可以确定出流量的数值范围。以幂律流变模型为例推导出最低排量和最高排量的计算公式。当钻速在一定范围之内变化时,满足环空岩屑浓度约束条件的最低排量随钻速增加而增加,由此推导出最低排量随钻压变化的计算公式。

摘要：泥浆流变参数的计算是钻井液水力参数计算和设计的前提。同一种泥浆,不同方法计算出的最优流变模式不同,其循环压耗结果也会不同。选用工程法和黄金分割搜索法进行了泥浆流变模式优选和流变参数计算,通过对比,分析了不同方法对循环压耗计算结果的影响程度,结果表明:不同方法得到的泥浆最优流变模式和流变参数不同,其对循环压耗的计算有很大影响,相对误差可高达30%以上;三参数H-B模式在描述泥浆流变性能方面具有较大优越性,卡森模式也能较好的描述实际泥浆性能,但针对卡森模式的流动摩阻研究还有待加强。