摘要：石油天然气行业标准中只规定了两种水平井靶型:二维铅垂靶和三维铅垂靶,这远远不能满足水平井钻井设计等工作的实际需要。为了适应更加复杂的地质和工程上的需要,近年来更多采用拱形水平井或阶梯水平井靶区。为此,介绍了由多个关键点控制的水平井三维靶体的数学模型,给出了靶窗平面方程、靶体轴线上任意点的横向偏差和纵向偏差以及靶窗局部坐标变换等靶体参数的基础计算公式;并对描述实钻轨迹与水平井靶体的偏差的方法进行了探讨,建立了一个归一化实钻偏差模型。该模型用归一化正方形中的一条连续平面曲线直观地描述实钻轨迹与靶体轴线的距离和位置关系,可应用于水平井井眼轨道设计、井身质量评价、实钻轨迹控制等。

摘要：圆柱螺线法和自然参数法是井眼轨迹设计和计算中的两种常用的计算方法,适用于不同的钻进条件下的井眼轨迹的计算。文献中提出圆柱螺线法是自然参数法的一个特例,文中从集合论和方位变化率等方面的分析结果表明,圆柱螺线法不是自然参数法的特例。

摘要：在钻井轨道设计、井间防碰计算、实钻轨迹监控等问题中,邻井之间的最近距离计算有很重要的意义。目前最近距离扫描算法使用迭代法来计算最近距离点,计算量较大,迭代算法的收敛性对扫描算法的整体性能有较大的影响。推导了点到线段和圆弧最近距离点的解析计算公式,使用该公式替换常规扫描算法中的迭代计算过程,得到了一个快速扫描算法,该算法的总计算量一般比常规算法低一个数量级,并且有非常好的收敛性能。该快速扫描算法只适用于井段曲线为直线段和圆弧的情形。

摘要：邻井防碰计算在钻井轨道设计、实钻轨迹监控等问题中是很重要的,可以用最近距离、法面距离、水平距离等方式来描述井眼轨迹之间的接近程度。在井段为空间圆弧曲线的假设条件下,建立了描述比较轨迹上与参考轨迹上任意给定点距离最近的点、参考轨迹上任意给定点的法平面与比较轨迹的交点、过参考轨迹上任意给定点的水平面与比较轨迹的交点的三个一元二次方程,得到了解析解计算公式。提出了邻井防碰的快速扫描算法,该算法用解析计算公式替代常规扫描算法中的迭代求解部分,不需要对比较轨迹进行插入加密点的预处理,极大地提高了扫描计算速度和数值稳健性。