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论文系统的分析和研究了定向井轨道设计方法,针对常规绕障井的轨道设计方法,提出了基于斜面圆弧法的三维绕障轨道设计,用该方法设计绕障井时,先设计一段铅垂面上的圆弧,然后在该圆弧段末以斜面圆弧钻达目标点,用该方法设计的绕障井轨道形状简单,校核方便。针对已有的常规二维定向井轨道优化设计模型,对其目标点可在靶圆内变化这条不合理的约束条件进行修正,使设计出的以井眼长度最短为目标函数的优化设计模型更加合理、可靠。 在分析研究了常用定向井轨道设计模型和相关计算的基础上,编写了定向井水平井轨道设计软件,该软件功能包括:常规二维轨道设计(定向井设计包括三段式、五段式和双增式设计,水平井轨道设计包括双增式和三增式设计)、三维绕障轨道设计(圆柱螺线法和斜面圆弧法)、防碰扫描(法面扫描法、水平距离扫描法和最近距离扫描法以及扫描图的绘制)以及七种常用的测斜计算方法(正切法、平均角法、平衡正切法、圆柱螺线法、校正平均角法、最小曲率法和弦步法)。轨道设计部分可以迅速的设计出井眼轨道,并有曲线图显示轨道空间形状;防碰扫描计算可以迅速计算出相邻井眼轴线距离,使设计的轨道更加安全可靠;测斜计算模块部分可以迅速的恢复出实钻的井眼曲线图。论文在最后给出了设计实例和测斜计算实例,结果与实际符合较好。