软件特点与功能展示

3.3.1 软件特点

本孔斜预测软件基础模型简单，在MATLAB环境下编制完成，继承了MATLAB的大多数优点，同时由于钻探工程本身的特殊性，使其又有自己的特点。总的来说，该孔斜预测软件具有数据处理能力强、可扩展性好、兼容性和通用性强，界面友好等特点，具体如下。

（1）强大的数据处理能力

这里的数据处理能力包括3个方面，其一是强大的科学计算能力，其二是海量的输出操作能力，其三是数据结果转化成三维图表的处理能力，软件直接从MATLAB继承了该方面的优点。用户输入地层参数、钻具信息、工艺参数后，软件每十米孔深计算一次孔底钻头受力、三维位移、三维坐标，最后以数组的形式累计计算后输出钻孔井斜图形和数据信息。强度的计算能力和合理的模型可以确保软件运行快捷、平稳。

（2）良好的可扩展性和兼容性

MATLAB本身就具有通用和专业的接口，可以与VB、VC等实现无缝连接，可以通过函数与LABVIEW、Soildworks、Excel和HDF5等软件链接，这些接口一方面可以作为软件本身功能的补充，另一方面可以方便地实现软件功能的扩展。该孔斜预测软件的扩展性和兼容性主要表现在以下两个方面：首先，软件本身可以扩展其他功能，例如增加井眼轨迹设计、施工参数建议、泥浆性能建议等功能，从而形成以钻孔井斜预测为主的软件系统；其次，该软件本身也可以作为一个单独的井斜预测模块嵌入到其他钻井设计、管理软件中，从而形成功能更加完善的钻井软件系统。

（3）通用性强

从上一章的分析可知，本软件的理论基础是力-位移模型，从钻头在孔底受力分析出发，结合地层、钻具、工艺参数等实际工况，逐点计算钻头在综合力作用下的位移累计得到的井眼轨迹。从软件的理论基础可知，力-位移模型本身是独立于钻进工艺、地层参数、钻具特性等参数之外的，这一特点就决定了软件的理论模型与上述三参数没有直接关系，也就是软件适用于多钻进工艺、多钻具组合、多地层特性。具体来说，该软件适用于地质岩心钻探、石油钻井、煤田钻探等多领域多行业等钻井工程；适用于金刚石钻探、牙轮钻进、反循环钻进、孔底动力钻进、气体钻井等多种钻探技术。

（4）友好的操作界面

软件充分考虑Windows操作习惯，结合钻井工程技术人员思维习惯，输入参数少，计算结果同步展示，易操作，界面美观。

3.3.2 软件功能展示

软件界面包括参数输入区和结果显示区以及两个功能按钮，其中，结果显示区又包括轨迹三维图、轨迹剖面图、轨迹俯视图、倾斜角变化显示四个功能区，如图3.2所示。

图3.2 钻井轨迹三维计算、预测软件初始界面

在Matlab环境中打开轨迹软件界面如图3.2所示，输入参数包括地层信息：地层倾角、方位角、岩石强度、地层分布、地层各向异性；钻具信息：钻具长、钻头直径、钻杆尺寸、钻头底面积；井眼信息：钻孔直径、钻孔设计深度、轨迹初始倾斜角、轨迹初始方位角；钻进参数：钻压、泥浆失水量、泥浆润滑系数。输入好相应参数后，点击“轨迹预测”功能按钮，软件可以立即计算并显示预测井眼三维轨迹、剖视图和俯视图，如图3.3所示。轨迹三维图可以清晰显示预测井眼的倾斜趋势和倾斜程度；轨迹剖视图显示井眼轨迹在X或Y方向的位移大小；俯视图显示井眼水平位移和方位角的变化趋势和程度。最后软件还可以根据用户需要导出预测井眼轨迹数据，如图3.4所示。

图3.3 钻井轨迹三维计算、预测软件界面

图3.4 井眼轨迹预测数据