《井眼軌道幾何學（第二版）》是2019年09月01日科學出版社出版的圖書，作者是劉修善。
基本介紹
- 書名：井眼軌道幾何學（第二版）
- 作者：劉修善
- ISBN：9787030621566
- 頁數：284
- 定價：268.00元
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2019年09月01日
- 裝幀：圓脊精裝
- 開本：16
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書匯集作者30餘年的研究成果，系統闡述了定向鑽井的一系列科學與工程問題，基於微分幾何、曲線論等理論，構建了井眼軌道幾何學的成套理論、技術和方法。全書共五章，主要內容有：井眼軌道的表述方法、基本方程及二維模型、三維模型和通用模型，地球橢球及投影變換，井眼軌道定位方法和不確定性評價方法，各種複雜結構井及方位漂移軌道設計和井下管柱摩阻分析，實鑽軌跡測斜計算、偏差分析及鄰井防碰評價，空間圓弧軌跡演化規律，各種約束條件下的隨鑽軌跡控制方案設計，導向鑽具幾何造斜率，以及基於地層-鑽具-軌跡系統的井眼軌跡定量預測與控制和地層自然造斜規律反演方法。
圖書目錄
第二版序
第一版序
第二版前言
第一版前言
第一章 井眼軌道表征 1
第一節 井眼軌道表述 1
一、井眼軌道圖示法 1
二、井眼軌道表征參數 5
第二節 井眼軌道基本方程 12
一、微分積分方程 12
二、基本向量方程 13
三、彎曲扭轉方程 14
四、撓曲特性方程 16
五、近似坐標方程 18
第三節 二維井眼軌道模型 23
一、二維直線模型 23
二、圓弧線模型 24
三、懸鏈線模型 25
四、拋物線模型 29
第四節 三維井眼軌道模型 32
一、三維直線模型 32
二、空間圓弧模型 33
三、圓柱螺線模型 37
四、自然曲線模型 40
五、恆主法線模型 42
六、三維懸鏈線模型 44
七、三維拋物線模型 45
第五節 井眼軌道特徵及通用模型 47
一、特徵參數及求取方法 47
二、模型及參數間的關係 49
三、井眼軌道通用模型 51
參考文獻 54
第二章 井眼軌道定位 57
第一節 地球橢球及幾何參數 57
一、地球橢球的幾何形狀 57
二、大地測量坐標系統 59
三、橢球面上的曲率半徑 64
四、橢球面上的弧長 69
第二節 地圖投影及投影變換 71
一、地圖投影方法 71
二、高斯-克呂格投影 72
三、通用橫軸墨卡托投影 79
第三節 井眼軌道定位方法 82
一、井眼軌道坐標系統 82
二、子午線收斂角和磁偏角 89
三、傳統定位方法 97
四、精準定位方法 99
第四節 井眼軌跡不確定性 101
一、測斜儀工作原理 102
二、井眼軌跡誤差模型 107
三、井眼軌跡誤差橢球 111
附錄一 國際地磁參考場的高斯球諧係數 125
附錄二 井眼軌跡的誤差源及權函式 130
參考文獻 136
第三章 井眼軌道設計 138
第一節 設計原則及步驟 138
一、設計原則 138
二、設計步驟及要求 139
第二節 定向井及水平井軌道設計 141
一、傳統設計方法 141
二、通用互動式設計方法 144
第三節 大位移井軌道設計 156
一、懸鏈線剖面設計 156
二、拋物線剖面設計 159
第四節 繞障井軌道設計 160
一、三維繞障井軌道設計 160
二、側鑽繞障井軌道設計 164
三、二維繞障井軌道設計 169
第五節 方位漂移軌道設計 176
一、方位漂移特性表征 176
二、直井漂移軌道設計 177
三、定向井漂移軌道設計 179
四、水平井漂移軌道設計 181
五、大位移井漂移軌道設計 182
第六節 井下管柱摩阻分析 183
一、井下管柱的穩態力學模型 183
二、主要影響因素及確定方法 187
三、穩態力學模型的解算方法 191
四、簡化的管柱摩阻扭矩模型 192
五、摩阻係數反演 194
參考文獻 195
第四章 實鑽軌跡監測 197
第一節 實鑽軌跡測斜計算 197
一、測斜計算方法 197
二、計算方法優選 211
第二節 實鑽軌跡偏差分析 212
一、法面掃描法 212
二、柱面投影法 214
三、靶心距 218
第三節 鄰井防碰分析 221
一、鄰井定位方法 221
二、鄰井距離表征 223
三、鄰井距離通用算法 229
四、鄰井距離解析算法 232
五、鄰井防碰評價 236
參考文獻 239
第五章 隨鑽軌跡控制 241
第一節 空間圓弧軌跡演化規律 241
一、井斜角和方位角方程 242
二、空間坐標方程 244
三、主法線角方程 245
四、空間斜平面姿態 247
五、井斜角極值 248
六、井斜演化規律 250
七、井眼軌跡控制模式 250
第二節 井眼方向控制 251
一、一般控制方案 251
二、特殊控制方案 255
第三節 井眼位置控制 259
一、目標點位置 259
二、單井段控制方案 260
三、多井段控制方案 262
第四節 軟著陸軌跡控制 265
一、一般軟著陸控制方案 265
二、連續導向控制方案 266
第五節 導向鑽具幾何造斜率 269
一、三點定圓原理 269
二、幾何造斜率預測 270
三、導向鑽具結構尺寸設計 274
第六節 地層–鑽具–軌跡系統 276
一、系統構成及特性表征 276
二、系統內相互作用及約束關係 279
三、井眼軌跡預測 281
四、井眼軌跡控制 281
五、地層自然造斜特性反演 282
參考文獻 283
第一版序
第二版前言
第一版前言
第一章 井眼軌道表征 1
第一節 井眼軌道表述 1
一、井眼軌道圖示法 1
二、井眼軌道表征參數 5
第二節 井眼軌道基本方程 12
一、微分積分方程 12
二、基本向量方程 13
三、彎曲扭轉方程 14
四、撓曲特性方程 16
五、近似坐標方程 18
第三節 二維井眼軌道模型 23
一、二維直線模型 23
二、圓弧線模型 24
三、懸鏈線模型 25
四、拋物線模型 29
第四節 三維井眼軌道模型 32
一、三維直線模型 32
二、空間圓弧模型 33
三、圓柱螺線模型 37
四、自然曲線模型 40
五、恆主法線模型 42
六、三維懸鏈線模型 44
七、三維拋物線模型 45
第五節 井眼軌道特徵及通用模型 47
一、特徵參數及求取方法 47
二、模型及參數間的關係 49
三、井眼軌道通用模型 51
參考文獻 54
第二章 井眼軌道定位 57
第一節 地球橢球及幾何參數 57
一、地球橢球的幾何形狀 57
二、大地測量坐標系統 59
三、橢球面上的曲率半徑 64
四、橢球面上的弧長 69
第二節 地圖投影及投影變換 71
一、地圖投影方法 71
二、高斯-克呂格投影 72
三、通用橫軸墨卡托投影 79
第三節 井眼軌道定位方法 82
一、井眼軌道坐標系統 82
二、子午線收斂角和磁偏角 89
三、傳統定位方法 97
四、精準定位方法 99
第四節 井眼軌跡不確定性 101
一、測斜儀工作原理 102
二、井眼軌跡誤差模型 107
三、井眼軌跡誤差橢球 111
附錄一 國際地磁參考場的高斯球諧係數 125
附錄二 井眼軌跡的誤差源及權函式 130
參考文獻 136
第三章 井眼軌道設計 138
第一節 設計原則及步驟 138
一、設計原則 138
二、設計步驟及要求 139
第二節 定向井及水平井軌道設計 141
一、傳統設計方法 141
二、通用互動式設計方法 144
第三節 大位移井軌道設計 156
一、懸鏈線剖面設計 156
二、拋物線剖面設計 159
第四節 繞障井軌道設計 160
一、三維繞障井軌道設計 160
二、側鑽繞障井軌道設計 164
三、二維繞障井軌道設計 169
第五節 方位漂移軌道設計 176
一、方位漂移特性表征 176
二、直井漂移軌道設計 177
三、定向井漂移軌道設計 179
四、水平井漂移軌道設計 181
五、大位移井漂移軌道設計 182
第六節 井下管柱摩阻分析 183
一、井下管柱的穩態力學模型 183
二、主要影響因素及確定方法 187
三、穩態力學模型的解算方法 191
四、簡化的管柱摩阻扭矩模型 192
五、摩阻係數反演 194
參考文獻 195
第四章 實鑽軌跡監測 197
第一節 實鑽軌跡測斜計算 197
一、測斜計算方法 197
二、計算方法優選 211
第二節 實鑽軌跡偏差分析 212
一、法面掃描法 212
二、柱面投影法 214
三、靶心距 218
第三節 鄰井防碰分析 221
一、鄰井定位方法 221
二、鄰井距離表征 223
三、鄰井距離通用算法 229
四、鄰井距離解析算法 232
五、鄰井防碰評價 236
參考文獻 239
第五章 隨鑽軌跡控制 241
第一節 空間圓弧軌跡演化規律 241
一、井斜角和方位角方程 242
二、空間坐標方程 244
三、主法線角方程 245
四、空間斜平面姿態 247
五、井斜角極值 248
六、井斜演化規律 250
七、井眼軌跡控制模式 250
第二節 井眼方向控制 251
一、一般控制方案 251
二、特殊控制方案 255
第三節 井眼位置控制 259
一、目標點位置 259
二、單井段控制方案 260
三、多井段控制方案 262
第四節 軟著陸軌跡控制 265
一、一般軟著陸控制方案 265
二、連續導向控制方案 266
第五節 導向鑽具幾何造斜率 269
一、三點定圓原理 269
二、幾何造斜率預測 270
三、導向鑽具結構尺寸設計 274
第六節 地層–鑽具–軌跡系統 276
一、系統構成及特性表征 276
二、系統內相互作用及約束關係 279
三、井眼軌跡預測 281
四、井眼軌跡控制 281
五、地層自然造斜特性反演 282
參考文獻 283
