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水平井作为一项老油田剩余油挖潜提高采收率、新区产能建设的重要手段，在油田得到了广泛应用，水平井的作用越来越明显,为提高油田开发水平发挥了重要作用。作为基础研究的水平井地质设计技术不断发展和完善，形成了一套从区块筛选、油藏精细描述、剩余油定量研究、水平段轨迹优化设计、到产能预测及效果跟踪分析的水平井地质设计的方法技术和程序，促进了水平井工作的顺利发展。

但是，在设计水平井段这一关键步骤中，缺乏一套完整、系统化的软件支持，影响了水平井地质设计的效率、精度和规范。水平井设计与评价软件就是针对解决这一问题,在“九五”国家重点科技项目“屋脊式断块油藏和特稠油油藏侧钻水平井地质及油藏工程研究”成果的基础上而研发、完善的一套运行于Windows平台、充分利用多种地质资料、以可视化的方式设计、优化水平井段的工具软件。软件主要有四个模块组成，分别是设计模型建立、三维图形显示、水平井段设计和参数计算。

设计模型用于反映油藏的构造、储层形态和储层物性参数，是水平井地质设计的基础, 地质模型的准确性直接影响着设计结果。根据研究区块的不同情况，软件实现了三种建立设计模型建立的方法。一是数据建模，利用研究区块井的数据插值；二是图形建模，利用地质图件（顶面构造图、砂层厚度、有效厚度、孔隙度、渗透率、油饱和度、水饱和度等值图）；三是数据接口建模，通过数据接口方式，能够利用数值模型软件或其它软件所建立的三维设计模型.

三维图形显示是实现水平井设计过程可视化的技术手段，软件具有丰富的图形显示功能，为水平井段的三维地质设计提供了多种参考图件和参考数据。

参数计算为水平井段的优化提供可靠的依据，计算水平井的初期产能（Joshi计算方法），另外还能够计算分层和整个模型的地质储量及有关基本参数。

水平井段设计是软件的核心，最终提供水平井段各靶点设计位置、深度等数据。由于计算机屏幕是二维平面，将地质模型三维数据体可视化后，只能显示从某个角度观察到的地质模型的视图，为了将图形中设计的靶点转换成代表实际位置的数据（大地坐标、深度），设计水平井段的轨迹时采用了两类图形：一是平面图，在平面图上确定水平井段在平面的轨迹位置，即水平井段在平面上的投影；二是垂直剖面图，以平面轨迹作为剖切线对地质模型进行剖切，显示垂直剖面图，在垂直剖面图上人机交互设计水平段各靶点的位置。

该软件已在多个油田的几十个区块的水平井设计中得到应用，并发挥了重要的作用。同时，在软件推广应用过程中，跟踪了解在若干区块的具体应用情况，根据应用人员实际使用过程中发现了软件存在的一些问题和提出的建议，对软件进行了多个方面的改进，如使用地质图形建立设计模型、二维地质图件的显示、开采现状图的绘制、水平井段的加载、数据库接口等。

通过对软件整体的改进，解决了应用人员在使用软件过程中提出的问题和建议，增强了软件对不同类型油气藏的适应程度，为进一步提高软件的应用规模奠定了较好的基础。同时使软件更加结构清晰，便于今后软件升级和维护。

该软件以灵活的操作界面、方便的设计过程而受到研究人员的好评，提高了水平井设计的效率和精度，在水平井地质设计的研究工作中发挥着重要作用。

水平井设计与评价软件

水平井设计与评价软件是一套运行于Windows平台、以可视化的方式设计、优化水平井段的工具软件。主要功能包括三维地质建模、三维图形显示、轨迹优化设计、产能预测等。

一、软件功能

1.1三维地质建模

三维地质模型是水平井地质设计的基础，地质模型的准确性直接影响着设计结果。根据研究区块的不同情况，软件中提供了三种地质建模方法。

数据建模：利用研究区块井的数据（构造及储层的顶深、砂层厚度、有效厚度、孔隙度、渗透率、油饱和度、水饱和度等）插值。该方法的优点是建模速度快，缺点是模型的准确性对数据的依赖程度较高，如果只有少量的数据，很难保证模型的精度。

图形建模：利用地质图件（顶面构造图、砂层厚度、有效厚度、孔隙度、渗透率、油饱和度、水饱和度等值图）建立三维地质模型。该方法的优点是精度高，因为图件是地质人员根据该区块的数据及自己认识、经验而绘制的，能够较为准确的反映油藏状况，缺点是建模速度较慢，需要对地质图件进行矢量化或进行图形数据的转换。

数据接口建模：通过数据接口方式，能够利用数值模型软件或其它软件所建立的三维地质模型。优点是建模速度快，数据齐全，特别是目前油、水饱和度等数据是前面两种方法很难给出的,数值模拟软件可以提供过去、目前及未来的油水饱和度数据场；缺点是工作周期较长，需要对该区块先进行油藏数值模拟。

1.2三维图形显示

地质模型三维可视化，具有丰富的图形显示功能，为水平井段的三维地质设计提供了多种参考图件和参考数据。

显示的数据：包括顶深、砂层厚度、有效厚度、孔隙度、渗透率、油饱和度、水饱和度等数据。这些数据可以是数据建模和图形建模的结果，也可以是来自数值模拟软件的数据，同时还可显示数值模拟软件的模拟结果（如油藏在不同时间阶段的压力、剩余油饱和度等模拟结果）。

图形显示类型：可以显示三维地质模型图、目标区剖切图、垂直剖面图、平面网格图、三维网格图、水平井设计平面图、剖面图等多种图形。

显示方式灵活：能够对三维图形进行旋转、缩放、剖切等操作，可以自由定义表示各类数据的颜色表。

1.3水平段轨迹优化设计

由于计算机屏幕是二维平面，将地质模型三维数据体可视化后，只能显示从某个角度观察到的地质模型的视图，为了将图形中某个点转换成代表实际位置的数据（大地坐标、深度），设计水平井段的轨迹时采用了两类图形：一是平面图，在平面图上确定水平井段在平面的轨迹位置，即水平井段在平面上的投影；二是垂直剖面图，以平面轨迹作为剖切线对地质模型进行剖切，显示垂直剖面图，在垂直剖面图上人机交互设计水平段各靶点的位置。

设计区域筛选：根据不同类型油藏的水平井设计的筛选标准，确定地质模型的每个网格是否符合筛选条件，将不符合筛选条件的网格与符合条件的网格区分开来，在设计水平井段时，能够直观地看到哪些地方适合设计水平井段，哪些地方不适合设计水平井段。

平面设计：根据构造高低、厚度大小、剩余储量多少及井网控制情况等条件，在平面图上设计水平井段轨迹。

剖面设计：用平面设计优化好的轨迹作为剖切线，显示垂直剖面图。人机交互地确定每个靶点在剖面上的位置。由剖切线数据和靶点在剖面图上的位置，能够计算出每个靶点的实际位置（大地坐标、深度）。

靶点修改：根据显示的每个靶点的大地坐标、深度、距目的层顶部及油水界面距离等数据。可以选择不同的靶点位置修改方式：包括深度、水平段长度、距目的层顶部距离、距油水界面距离等。用任意一种方式对靶点修改后，重新计算靶点的有关数据，并显示靶点数据和水平井段轨迹。

轨迹优化：对设计的水平井段进行旋转、平移等操作，计算不同水平井位置相应的井区流动系数、孔隙度、渗透率、油饱和度、地质储量、可采储量等数据，从中选出******位置。

设计参数输出：按照水平井地质设计标准输出水平井各靶点的大地坐标、深度、距目的层顶部距离、油水界面距离和水平段长度等多项数据，以及该水平井井区流动系数、孔隙度、渗透率、油饱和度、地质储量、可采储量等数据。

水平井段轨迹加载：直接输入水平井段的坐标、深度或从文件读取水平井段的数据后，将水平段轨迹加载到地质模型中，对加载后的水平井段的操作与在模型中设计的水平井段的操作完全一致。

1.4产能预测

预测计算水平井的产能（Joshi计算方法）。

另外还能够计算分层和整个模型的地质储量及有关基本参数。

二、软件技术特点

1、采用VC++与OpenGL作为软件开发环境,图形显示速度快。

2、三维图形显示技术为水平井段设计提供可靠的参考依据。

3、人机交互设计技术使水平井段的设计更加直观、准确。

4、多种建立设计模型的方法使软件具有很强的实用性。

三、解决问题

1、改变水平井地质设计传统工作方式，使水平井设计可视化，设计方式直观。

2、在水平井地质设计研究中，能够灵活、方便地利用数据库的数据资源。

3、与数值模拟软件的接口，使得对设计结果的模拟预测更为方便、快速。

四、运行环境

硬件环境：基本配置为CPU586以上，内存32M以上

显示器：800*600

输入设备：扫描仪（可选）

输出设备：可选Windows支持的任何打印机、绘图仪等输出设备

推荐使用：PⅢ500以上，内存128M以上，显示器分辨率800*600或更高。

软件环境：中文版Windows98/2000/XP。