钻井工程设计与工艺软件ANYDRILL1.0的研发与应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报2012年6月第34卷第6期JournalofOilandGasTechnologyJun．2012Vo1．34N0．6钻井工程设计与工艺软件ANYDRILL1．0的研发与应用石林，蒋宏伟，周英操赵庆，张冬梅，连志龙(中国石油集团钻井工程技术研究院，北京’。。’)[摘要]对钻井工程设计与工艺软件包含的欠平衡／气体钻井设计与分析系统、控压钻井设计分析系统、地层压力预测分析与监测系统、岩石力学分析系统等多个功能系统做了详细的介绍。钻井工程设计与工艺软件完成多井次的现场测试，应用结果表明

2、，钻井工程设计和3-艺软件功能丰富、计算准确、使用方便，可较好地满足现场钻井工程设计与施工需要，为钻井工程提供技术支撑和技术指导。[关键词]钻井软件；软件系统；钻井设计；现场测试；现场应用[中图分类号]TE22[文献标识码]A[文章编号]1000—9752(2o12)06—0108—04随着现代社会对石油不断增长的需求，钻井工程设计与施工越来越复杂。钻井工程从设计、施工到经验总结，对计算机辅助设计的依赖性正逐步增强。与国际先进的钻井软件研发水平相比，我国的钻井软件研发水平明显滞后，具体表现为软件体系分布散、生命周期短、影响范围小、

3、规模水平低，不能完全满足油田钻井工程设计的需要。为了缩小与国外先进水平的差距，提高我国钻井工程核心竞争力、及时分析钻井施工状况、保障钻井安全、促进钻井施工决策的科学性，有必要开发我国自主品牌的钻井软件。“十一五”期间，中国石油集团钻井工程技术研究院联合中国石油集团长城钻探工程有限公司、中国石油大学(北京)、西南石油大学、东北石油大学、长江大学，共同承担了国家科技重大专项“钻井工程设计和工艺软件”课题，开展了自主创新研究，开发了具有自主知识品牌、功能全面的钻井工程设计与工艺软件ANYDRILL1．0，并进行了现场测试和应用。欠平控压

4、地层岩石钻井工程设计与工艺软件钻柱衡／气钻井压力)j力学体钻设计预测分析分析日系N统钻井工程设计和工艺软件平台模块集井设与分分析系统系统计与析系与监成采用插件式技术，通过加入不同的插分析统测系件，平台可以获得不同的钻井设计与分析系统统能力；各个插件可以在系统中动态添加和删除，单个插件的维护不影响系统的总体框架接口规范运行和其他插件功能，可减少维护成本；各个插件之间没有干扰和影响，有利于各个软件之间的独立开发。钻井工程设计和工艺软件平台集成框架如图1所示。1．1欠平衡／气体钻井设计与分析系统该系统适用于直井、定向井和水平井图1钻井工

5、程设计和工艺软件整体框架的设计、计算及分析。系统优选了精度较[收稿日期]2012一O2一lo[基金项目]国家科技重大专项(2011ZX05021一oo6)。[作者简介]石林(1957一)，男，1982年石油大学(华东)毕业，教授级高级工程师，现从事钻井工程技术研究及管理工作。学兔兔www.xuetutu.com第34卷第6期石林等：钻井工程设计与工艺软件ANYDRILL1．0的研发与应用高、可行性较好的欠平衡钻井水力参数计算模型，可对环空、钻柱的水力参数进行分段计算，适应工程实际应用。系统可以对多种欠平衡钻井方式(气体、雾化、泡沫

6、、充气和常规钻井液)进行钻前设计、随钻监控和完钻分析等全过程欠平衡钻井设计，具有动态设计、安全报警、泥浆帽钻井设计等功能。1．2控压钻井设计与分析系统该系统包含实时处理模块、施工与控制参数设计与模拟模块、数据库模块等，并配有相应的管理软件，可以对数据进行实时调用与控制；具有控制参数与模拟、施工分析、井底压力实时分析、回压控制实时分析等模块，调用相应的数据进行分析、模拟与预测；配有一套钻井数据采集装备，可以实时采集信息和实现远程控制。该系统作为控压钻井装备的配套软件，提出了地面多级并联精细节流控压新方法，建立了切换过程的扰动控制数学

7、模型；针对控压钻井存在双梯度循环摩阻和双梯度波动压力，建立了双梯度工况下控压钻井控制参数计算模型；研究出随钻压力测量系统(PWD)实时采集数据动态修正井底压力的计算方法。1．3地层压力预测分析与监测系统该系统的主要功能是利用测井、录井、地震等资料确定地层压力，建立了利用声速检测地层压力的Fan简易方法和Fan综合解释方法，利用层速度资料进行压力计算及压力结果的可视化分析。实现从原始数据的计算机获取、资料自动处理及人机交互处理、地层压力分析计算、显示打印结果图件等一体化作业。不仅可以提高地层压力计算精度，而且可以减少人工资料处理工作

8、量。1．4岩石力学分析系统该系统利用全井段测井数据进行分层的孔隙压力、坍塌压力和破裂压力计算以及定向井井壁坍塌和破裂风险分析。系统可用于解决当前深井、超深井钻井碰到的岩石力学难题，分析井眼轨迹对定向井井壁稳定[1的影响、建立盐膏层钻井液密度图版、并