1、Navigator 定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 Navigator 定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 ， 是为中国陆上钻井行业量身定制的一套定向井工程辅助软件。钻前，它可以帮助定向井工程师快速合理地设计一个井的轨道；施工中，它可以进行轨迹控制中所需的各种计算、预测和分析，使现场人员从定向到入靶始终把握着轨迹控制的主动权；完钻后，它可以帮助工程师快速整理完钻报告，自动产生各种图和报表。无论何种情况，都会为操作者提供准确、高效、灵活的解决方案和计算结果。 Navigator 集中了中国钻井行业的专家、经验丰富的定向井工程师和计算机软件人员的集体智慧，将定向井技术和软件技术完美地结合在一起
2、。截至 2007 年底，该软件已在中石油、中石化的主要油田技术服务部门得到应用，包括：大庆、辽河、长庆、四川、新疆、吐哈、华北等油田，累计安装许可接近 200 套 ，设计和施工定向井 1500 余口，水平井 400 余口 ，侧钻井 150 余口，是国内技术含量最高、使用范围最广的定向井工程分析软件。 Navigator 的英文版，已经出口到俄罗斯和加拿大的定向井服务公司，使 Navigator 成为唯一在国际上得到广泛认可的国产定向井软件。 北京怡恒阳光科技发展有限公司（ ） 电话：010-58976802 - 1 - Navigator 定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 1 先进的计算模型
3、和可信赖的计算结果 Navigator 软件提供了全套的空间圆弧、圆柱螺线轨道计算模型，支持最小曲率法和曲率半径法的计算。这与 SPE（国际石油工程师学会）推荐的计算方法和 “SY/ T 5435-2003 定向井轨道设计与轨迹计算”（最新的中国石油行业标准）完全符合。特别是自动化的三维轨道设计，采用国际上通用的空间圆弧设计模型，在圆弧段变井斜、变方位，稳斜段稳井斜、稳方位，使设计合理，符合实际，易于施工。 轨道设计和测斜计算模型的准确性对于定向井工程来说至关重要， 这也是 Navigator 软件最为重视的内容。 在软件发 布前， Navigator 的所有计 算模型都经过大量的测试， 测试
4、的 内容涵盖了国内外 2000 余 口水平井和定向井的实钻数据，计算结果表明： Navigator 软件的计算结果与国外著名的三大定向井技术服务公司软件的计算结果完全相同。 2 全能型的轨道设计 Navigator 提 供了十几种常用的轨道设计模型， 几 乎涵盖了所有国内外钻井行业可能出现的轨道形式。无论是常规的定向井、水平井，还是各种特殊工艺井，无论是从井口开始的初始设计，还是在定向井工程中的扭方位待钻设计、侧钻设计， Navigator 都可以轻 松完成。 北京怡恒阳光科技发展有限公司（ ） 电话： 010-58976802 - 2 - Navigator 定向井水平井轨迹设计及计算分析系
5、统 水平井及特殊工艺井的快速发展对轨道设计模型提出了新的要求， Navigator 及时跟踪最新的使用需求，提供了任意轨道设计模式，用户可根据施工需要自由定义轨道形式，因此大大扩展了Navigator 的适用范围。 北京怡恒阳光科技发展有限公司（ ） 电话：010-58976802 - 3 - Navigator 定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 波浪型水平井 阶梯式双靶段水平井 北京怡恒阳光科技发展有限公司（ ） 电话：010-58976802 - 4 - Navigator 定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 多分支水平井 羽状水平井 北京怡恒阳光科技发展有限公司（ ） 电话：010-5
6、8976802 - 5 - Navigator 定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 3 准确的轨迹计算及图形 Navigator 提供了准确的实钻测斜计算，并支持多种测斜计算方法（最小曲率法、曲率半径法、平均角法等）。用户只需输入测深、井斜、方位（可选择：网格方位、磁方位、真方位）即可完成测斜计算。系统提供了网格方位、磁方位、真方位的自动转换，并可按用户所需配置显示的输入内容。用户能够在任意时刻修改任何一条记录的测深、井斜、方位值，系统将自动重算并更新计算结果刷新监控图形。 软件支持测斜数据的整体输入功能，能够方便地从 Word、 Excel、 TXT 文件中导入测斜数据。从而避免了用户大量手
7、工输入数据的问题。 北京怡恒阳光科技发展有限公司（ ） 电话：010-58976802 - 6 - Navigator 定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 在实钻测斜计算的过程中，配合 Navigator 的实时图形显示功能，可以将复杂而抽象的地下施工情况以图形的方式生动而具体地呈现在用户面前。一旦实钻测斜数据发生变化时，实时图形会同步刷新垂直投影图、水平投影图和三维立体图，并保证自动的坐标跟随功能，同时提供了丰富的图形查看方式。 软件可以根据井口坐标自动计算子午线收敛角和磁偏角，因此可以自动进行完整的方位修正。地磁模型采用最新的 WMM2005，并可定期升级。 北京怡恒阳光科技发展有限公司（
8、 ） 电话：010-58976802 - 7 - Navigator 定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 4 独具特色的模拟施工 如何将定向井现场的操作与软件更好的结合，一直是 Navigtor 软件不断追求的目标之一。在Navigator1.5x 版本中，新增了 “模拟施工”功能，首次将施工过程中每根钻杆的钻进状态（定向或旋转）与井轨迹测斜数据建立联系，从而大大方便了定向井和水平井的现场轨迹控制。 使用“模拟施工”可实现如下功能： （1 ） 快速准确地预测钻头位置。 在定向井和水平井施工中，由于测斜仪器与钻头的间距（零长），往往无法准确知道钻头所处的位置，特别是在薄油层水平井的施工中这会带来
9、很大麻烦。在 Navigator 中，用户只需记录现场每根钻杆的钻进状态（定向或旋转），即可根据当前的测斜数据预测钻头的准确位置，从而为现场施工带来很大便利。 北京怡恒阳光科技发展有限公司（ ） 电话：010-58976802 - 8 - Navigator 定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 （2 ）帮助定向井工程师快速决策后续的钻杆该如何钻进。 通过在钻杆记录表中设置后续钻杆的钻进状态，即可直接在图形中看到钻完后的轨迹，是否中靶？打中在靶区什么位置？如何才能不出靶？这些问题都可以迎刃而解。 北京怡恒阳光科技发展有限公司（ ） 电话：010-58976802 - 9 - Navigator
10、定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 5 功能丰富的轨迹分析功能 Navigator 提供了的中靶分析、待钻设计、锁定靶区、轨迹预测、插值计算等五大轨迹分析功能，分别可以应用于施工中和完钻后的分析和报告。 （1 ）中靶分析 当轨迹进入靶区后，入靶点在哪儿？轨迹如何穿行？中间是否有出靶的状况？“中靶分析”功能可以提供全面的解答。软件可按用户设定的间隔对靶区进行扫描，这样用户就可以直接观察实钻轨迹在靶区的穿行情况，轨迹上每一点相对于靶心的距离都可以计算 （2 ）待钻设计 在定向井和水平井施工中，无论当前井眼钻到任何位置， Navigator 都可以根据目标靶区的位置自动进行待钻设计。同时 Navig
11、ator 强大的图形显示功能也可以提供更为直观的图形效果。 北京怡恒阳光科技发展有限公司（ ） 电话：010-58976802 - 10 - Navigator 定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 （3 ）锁定靶区 在定向井和水平井施工中，使用该功能可允许用户始终锁定靶区的中心和四个边界点（上、下、左、右）进行钻进，从而不必担心轨迹钻达靶区之外，这样就大大降低了井眼轨迹脱靶的风险，该功能在许多定向井施工中得以应用，效果显著。 6 强大的电子图板 电子图板是 Navigator 系统的一个组件，用于设计轨道与实钻轨迹的图形编辑和输出。电子图板拥有强大的图形编辑功能和丰富的图形输出功能，使用户能够
12、方便地处理 Navigator 系统的设计轨道和实钻轨迹图形，用户只需进行简单的操作，就把设计剖面数据、井身结构、靶区数据、地层信息、轨迹曲线和中靶数据等重要信息绘制在垂直投影图和水平投影图上。并可以通过打印、保存为图片文件等多种方式输出该图形。 北京怡恒阳光科技发展有限公司（ ） 电话：010-58976802 - 11 - Navigator 定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 特点： z 通过获取 Navigator 轨迹软件的轨道与轨迹数据，自动绘制出垂直投影图、水平投影图挂图（WallPlot ），并允许用户在此基础上进行观察和编辑； z 创建图板文件，支持用户在空白的图板上绘制井眼
13、轨迹图形或其它与轨迹相关的图形； z 以“所见即所得”的方式输出整个视图或局部，并支持打印、存为图片文件保存到剪贴板等多种方式输出，可直接粘贴到 Word，Excel 或 PowerPoint 文件中。 北京怡恒阳光科技发展有限公司（ ） 电话：010-58976802 - 12 - Navigator 定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 7 防碰扫描 防碰扫描提供参考井与邻井轨迹的最近距离计算。可以选择当前井的设计轨道或实钻轨迹，可按当前井测深、垂深进行扫描，并指定扫描的井段或特定井深等，扫描方法提供空间最短距离法( 球面扫描) 、法面扫描和水平扫描法，并允许用户选择多口邻井同时进行防碰扫描
14、计算。 防碰扫描的计算结果可保存为 Word 或 txt 文件，直接打印出防碰计算报表。同时， Navigator提供多种形式的最近距离图供用户观察。 8 支持世界范围内的多坐标系统 世界各国均建立有自己国家的坐标系统，采用自己的地图投影方式、大地水准面和椭球数据，甚至在同一个国家的不同地区，坐标系统也会不同（比如在我国，就存在高斯- 克吕格地图投影采用三度带和六度带的区别）。据统计，世界各国的坐标系统累计超过 200 种，这就对定向井软件能否提供全面的支持提出了苛刻的要求。 Navigator 采用全新的开放式的多坐标系统体系结构，可根据用户的使用需要自由增加，因此可提供对世界范围内任何地区
15、的坐标系统的转换支持。使用了坐标系统后，不但可以完成对地理坐标（经纬度）、大地坐标、相对坐标和极坐标的自由转换，还可以自动计算本地子午线收敛角、磁偏角等地磁参数。 北京怡恒阳光科技发展有限公司（ ） 电话：010-58976802 - 13 - Navigator 定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 10 在煤层气钻井中的应用 2005 年，Navigator 软件被应用在国内的煤层气开采行业，用于在中国山西晋城地区设计和施工羽状水平井（CBM Fishbore） ，三年来，共完成该类项目 20 个以上（不完全统计） 。Navigator软件以其先进的计算模型、精美直观的图形显示、强大完善的功能模块、简洁方便的操作，受到甲方和施工方的一致好评。 北京怡恒阳光科技发展有限公司（ ） 电话：010-58976802 - 14 - Navigator 定向井水平井轨迹设计及计算分析系统 为更好地服务于煤层气钻井行业，我们收集了大量现场工程师和甲方的意见，并对软件进行了两次大规模升级，从而使 Navigator 更加适合于该领域的应用。 远程对接水平井 北京怡恒阳光科技发展有限公司（ ） 电话：010-58976802 - 15 -
