摘要：在钻井工程设计软件方面,国外从20世纪80年代开始研究,目前已推出多种商业化的软件产品。这些钻井工程软件系列全、覆盖面广,经过长期现场应用改进,模型计算准确、运行稳定,用户认可程度高。文章详细阐述了Landmark、Drilling Office、Paradigm、DrillNET等几款主流钻井软件产品,以及部分针对特殊工艺的专业钻井软件的功能特点和特色技术,分析了我国钻井软件研发与国外的差距,指出开发具有自主知识产权的产品已势在必行,今后发展趋势应是信息集成一体化、三维可视化和钻井智能化。

摘要：随着石油勘探开发转向深部复杂地层和钻井工程设计与施工的精细化,钻井工程对软件的依赖性正逐步增强。为了拥有适合于中国石油当前和未来发展需要的钻井工程软件,中国石油集团钻井工程技术研究院经过"十一五"科技攻关,开发了具有自主知识产权的ANYDRILL钻井工程设计与工艺软件,初步解决了我国钻井软件长期依赖于国外软件的局面,基本满足了国内油田钻井工程设计与施工分析的需要。文章对ANYDRILL钻井工程设计与工艺软件在功能、特点、关键技术和解决的主要问题等多个方面进行了阐述,详细介绍了该软件开发的控压钻井设计与分析系统、地层压力预测分析与监测系统、岩石力学分析系统、钻井液设计及分析系统、固井工程设计与分析系统、欠平衡(气体)钻井设计与分析系统、钻柱力学分析系统、钻井数据库管理系统、钻井实时监控与技术决策系统等功能与应用。

摘要：欠平衡钻井技术在油气勘探开发领域得到普遍应用,钻井油气井工程中对欠平衡钻井软件的需求也随之不断增强。介绍了国内外欠平衡钻井软件的主要功能和应用情况,对比分析了国内外欠平衡钻井软件的差异,并结合国内现状,提出了我国欠平衡钻井软件开发要理论与实际紧密结合,要遵循软件研发步骤,注重软件的测试和维护,持续修改完善软件功能,形成国内成熟实用的欠平衡钻井软件系列,满足欠平衡钻井设计施工的需求。

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：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：深井钻录、测试技术和配套装备(二期)项目是国家科技重大专项"大型油气田及煤层气开发"的子项目。在项目实施过程中,建立健全管理机构,加强方案论证与过程控制,严细分工,强化协作,实施顶层设计,努力突破核心技术,狠抓室内试验和基础理论研究,推进产学研相结合,积极进行疑难地区现场试验与推广应用。经过几年攻关,取得了一批以PCDS-Ⅰ精细控压钻井系统为代表的标志性成果,打造出高端精良装备和特色技术,提高了中国石油钻井技术水平。

摘要：纠偏轨道设计问题具有多解性,目前使用的数值迭代法不能求出全部解。通过一系列数学化简步骤,从轨道设计问题的多元非线性方程组得到一个只包含一个未知数的特征多项式方程。轨道设计问题的解可以用特征多项式方程的实数根和已知设计参数来解析计算;轨道设计问题是否有解取决于特征多项式方程是否存在实数根;如果轨道设计问题有多个解,其解的个数不多于特征多项式方程的实数根的个数;给出了轨道设计问题求解的计算流程,从理论上解决了轨道设计问题的解的存在性问题、多解性问题以及解析解算法。实际算例表明,此算法不仅理论正确,而且计算速度快,容易计算机编程实现,在绕障设计方面具有其他已有数值迭代方法无法比拟的优点。

摘要：二维S型剖面设计问题可以归结为求解一个二元方程组,根据已知设计参数的情况,可以分成21种不同的未知数组合情况进行求解。使用无量纲化思想改写原设计方程组,并根据角度未知数在方程组中出现的位置,将方程组求解问题归并成四类问题,每类问题求解方法具有相似性。推导出了21种不同情况下的解析解计算公式,所得到的计算公式具有比较简洁的数学形式。求解析解过程中所使用的无量纲化结合三角函数化简的方法为二维剖面设计问题求解提供了一种新的数学模式,适用于其他类型的二维圆弧型剖面设计问题解析求解。绘制设计参数取值范围图形是解析解的一个重要应用,可以使设计人员合理设定已知设计参数,减少试算次数,提高设计效率。所给出的解析解计算公式对于开发钻井设计软件也具有一定的指导意义。

摘要：在计算宾汉钻井液在钻具中的层流压降时,需要求解一个非线性方程,以往通常使用近似公式进行计算。对于求解这个非线性方程,提出了一个数值迭代算法,并对该算法的收敛性进行了证明,给出了最大迭代步数的上限值。理论分析和大量实际算例表明:本文算法具有非常稳定的收敛性和非常快的收敛速度,并且能够给出压降的精确计算值。

摘要：使用无量纲化方法对设计方程组进行了改写,新的无量纲化设计方程组有利于充分利用三角函数公式求解析解,所得到的解析解计算公式具有简洁的数学形式。将设计方程组求解问题分成两类,对于已知最大井斜角的第Ⅰ类问题,使用线性代数解方程组的克莱默法则直接就可以得出解析解。最大井斜角为未知数的第Ⅱ类问题,使用三角函数公式进行化简,得到形式简单、统一的解析解公式,避免了使用半角公式所带来的解析解计算公式的复杂性。所使用无量纲化方法具有一定的普适性,可以用于解决其他类型的二维剖面设计问题。