国内外钻井模拟技术现状及展望.pdf

第 ● 0巷 第 5期 2 O l 2年 9月 石 油 钻 探 技 术 PETROI E UM DRI I I I NG TE CHNI QUE S Vo1 ． _0 NO． 5 Se p ．， 2 01 2 钻井完井 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 0 8 9 0 ． 2 0 1 2 ． 0 5 ． 0 1 2 国 内外钻 井模 拟技 术现状及展望 孙 旭 ，赵金 海 ，滕春 鸣，杨传 书，王 明方 中国石化石油工程技术研究院 ， 北京 1 0 0 1 0 1 摘要 钻井模 拟技 术可为降低钻 井成 本和施 工风 险、 提 高钻井速度提 供有力的辅助 决策支持 ， 目前仍 然是 国 外的研究热点。掌握 国内外技 术现状 和发展趋 势是 开展 钻 井模 拟技 术研 究 的重要 基础 。从钻 井工 艺流程操 作训 练培训模拟 、 钻 井过程模拟 、 钻井技 术经济评价模拟 等 3个 方向 ， 阐述 了钻 井模 拟技 术研 究现 状 ， 分析 了国 内外有 代表性的钻井模拟系统的功能和特点； 从钻井模拟模型研究、 钻井培训模拟器研制、 钻井模拟系统研发等 3个方 面， 分析 了我国与国外先进水平的主要差距。在此基础上， 提 出基于虚拟现实技术的钻井模拟系统将是下一步钻 井模拟技术研 究与应 用的主导方向 ； 认 为 目前 国 内钻 井模拟技 术 的研 究重 点将 集 中在 地质模 拟模 型的研 究与验 证 、 钻前工程设 计模 拟优化技 术、 钻井过程的 实时模 拟与预测技 术、 基 于实钻井的培训模拟器研 制等方面。 关键词 钻井工程 模拟技 术 模 拟模 型 模拟 器 模拟 系统 中图分类号 TE 9 2 8 文献标识码 A 文章编号 i 0 0 1 0 8 9 0 2 0 1 2 0 5 0 0 5 4 0 5 S t a t u s a nd Pr o s p e c t o f Dr i l l i n g S i mu l a t i o n Te c hn i qu e a t Ho me a n d Ab r o a d S u n Xu ， Z h a o J i n h a i ， Te n g Ch u n mi n g ， Ya n g Ch u a n s h u， W a n g Mi n g f a n g S i n o p e c Re s e a r c h I n s t i t u t e o f P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g， Be i j i n g， 1 0 0 1 0 1 ， C h i n a Ab s t r a c t Pr o v i d i n g s t r o n g d e c i s i o n s u p p o r t i n t e r ms o f r e d u c i n g d r i l l i n g c o s t ， mi t i g a t i n g o p e r a t i o n r i s k a n d i mp r o v i n g d r i l l i n g s p e e d， d r i l l i n g s i mu l a t i o n t e c h n i q u e i s s t i l l t h e f o c u s f o r o v e r s e a s r e s e a r c h e s ． M a s t e r i n g t h e s t a t u s a n d d e v e l o p me n t t r e n d o f t h e t e c h n i q u e a t h o me a n d a b r o a d i s t h e i mp o r t a n t b a s i s f o r c a r r y i n g o u t s t u d i e s o n d r i l l i n g s i mu l a t i o n t e c h n i q u e ． Fr o m t h e p e r s p e c t i v e s o f d r i l l i n g e n g i n e e r i n g t r a i n i n g s i mu l a t i o n， d r i l l i n g p r o c e s s s i mu l a t i o n a n d d r i l l i n g t e c h n i c a l e c o n o mi c e v a l u a t i o n s i mu l a t i o n， t h i s p a p e r d e s c r i b e d t h e s t a t u s o f d o me s t i c a n d o v e r s e a s r e s e a r c h e s o n t h e t e c h n i q u e ， a n d a n a l y z e d t h e f u n c t i o n s a n d c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e r e p r e s e n t a t i v e d o me s t i c a n d o v e r s e a s d r i l l i n g s i mu l a t i o n s y s t e ms ． I t a l s o a n a l y z e d t h e ma i n g a p s b e t we e n d o mo s t i c a n d o v e r s e a s a d v a n c e d t e c h n o l o g i e s f r o m t h e t h r e e a s p e c t s o f r e s e a r c h e s o n d r i l l i n g s i mu I a t i o n mo d e l 。 d r i l l i n g t r a i n i n g s i mu l a t o r d e v e l o p me n t a n d d r i l l i n g s i mu l a t i o n s y s t e m R D． i n a d d i t i o n， t h e p a p e r p r o p o s e d t h e d r i l l i n g s i mu l a t i o n s y s t e m b a s e d o n v i r t u a l r e a l i t y t e c h n o l o g y wo u l d b e t h e l e a d i n g d i r e c t i o n f o r f u r t h e r r e s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n o f d r i l l i n g s i mu l a t i o n t e c h n o l o g y ． Fi n a l l y， t h e p a p e r s p e c i f i e d t h a t d o me s t i c r e s e a r c h e s o n t h e t e c h n i q u e wo u l d f o c u s o n s u c h a s p e c t s a s t h e r e s e a r c h e s a n d v e r i f i c a t i o n o f e n g i n e e r i n g g e o l o g i c a l s i mu l a t i o n mo d e l ， p r e d r i l l i n g s i mu l a t i o n o p t i mi z a t i o n， r e a l t i me s i mu l a t i o n a n d p r e d i c a t i o n d u r i n g t h e d r i l l i n g a s we l l a s t r a i n i n g s i mu l a t o r d e v e l o p me n t b a s e d o n d r i l l i n g we l l s ． Ke y wo r d s d r i l l i n g e n g i n e e r i n g ； s i mu l a t i o n t e c h n o l o g y ； s i mu l a t i o n mo d e l ； s i mu l a t o r ； s i mu l a t i o n s y s t e m 目前 ， 国内石油与天然气重点勘探开发 区域钻 井施工面临工作风险和难度增大、 成本高等方面 的 挑战， 应用钻井模拟技术可以为降低钻井成本、 施工 风险和提高钻井速度提供有力的辅助决策支持 。钻 井模拟是仿真技术在石油钻井领域 的应用 ， 是根据 已建立的钻井工程相关数学模型 ， 利用计算机及物 理模拟设备再现石油钻井过程 的技术。在国外 ， 钻 收稿 日期 2 0 1 卜l 】0 9 ； 改 回日期 2 0 1 2 - 7 2 ，1 。 作者简介 孙 旭 1 9 6 9 一 ， 男， 山东金 乡人 ， 1 9 9 1年毕业 于西北 大学计算机软件专业， 2 0 0 4年 获西安 交通 大学计算机技 术专业工程 硕士 学位 ， 高级工程师． 主要从事信 息技术在钻井工程中的应用方面 的研 究工作 。 联 系方式 0 1 0 8 4 9 8 8 3 3 l ， s u n x u ． s r i p c s i n o p c c ． c o n l 。 基金项 目 中国石化“ 十二五” 重点信息化项 目“ 石油工程 钻井 决策支持 系统” 编号 ] 卜 MM- 2 0 1 卜0 8 0 部 分研 究成果。 第 4 卷第 5 期 孙旭等． 国 内外钻井模拟技术现状及展望 井模拟技术已应用于钻井工艺流程操 作训 练、 钻井 工程设计优化 、 钻进 过程监测与预测 、 钻井技术经 济评价分析决策 等方 面 ， 并 取得 了很好 的应 用效 果 。国 内虽在钻井工程操作训练方 面有较为成熟 的产品 ， 但 与 国外 相 比还 存 在不小 的差 距 。笔者 在深入调研 国内外钻井 模拟 技术 现状 的基础 上 ， 分析了我 国与国外 的差 距 ， 提 出 了钻井 模拟 技术 的发展趋 势 ， 明晰 了我 国钻 井模 拟技术 的研 究方 向和研究重点 。 1 国外钻井模拟技术研究现状 2 0 世纪 8 0年代 ， 国外提出 了开展钻井模 拟研 究和研制钻井模拟器的设想[ 1 ] ， 美 国的 Amo c o石油 公司、 S u p e r i o r 石油公 司、 Ha l l i b u r t o n公司、 加利福 尼亚大学等多家公 司、 研 究机构及 院校对此进行 了 研究 。Amo c o 石油公司于 1 9 8 3年建立 了一套完整 的钻井模拟系统 ， 率先实现了钻井过程 的高度模拟 。 1 9 8 6年， 国外钻井模 拟技术趋于成熟l 1 ] ， 钻井工艺 流程操作训练培训模拟 、 钻井过程模拟 、 钻井技术经 济评价模拟等 3 个主要研究方向上均形成 了成熟的 产品， 并在钻井生产、 培训等方面进行 了应用 ， 取得 了可观的经济效益 。目前 ， 钻井模拟仍然是国外钻 井技术的研究热点 。 I ． 1 钻井工艺流程操作训练培训模拟 国外钻井工艺流程操作训练培训模拟研究开始 于钻井培训模拟器的研制 ， 主要用于设备操作训练、 钻井工艺流程学 习， 特别是钻井新方 法和井控技术 培训等方面。目前 ， 钻井培训模拟器可 以进行陆上 及海上钻井作业培训 ， 并具有全尺寸模拟器及微型 模拟器 。 阿伯丁 DAR T钻井模拟器 由地 面模拟器和井 下模 拟器 2部分构 成 ， 可 以进行地 面／ 钻井配置 模 拟 、 钻井设计模拟 、 地层／ 油藏特征模 拟。操作舱 是 海上钻井平台司钻控制舱 的全尺寸复制品， 具有计 算机司钻控制技术特点 ， 周 围有用来显示钻机和井 架等设备三维图形的显示屏幕 。可模拟的复杂情况 包括井涌 、 漏失 、 钻头喷嘴堵塞、 缩径／ 抽汲和压力波 动 、 卡钻等 ， 并在巴库 、 阿塞拜疆、 里海等地区进行 了 实 际应用 。其显著特点是可模拟实 际作业环境 ， 提 供地面、 地下的三维场景。微型模 拟器 的功能与全 尺寸模拟器相似。 D r i l l S I M 钻井 及井控模 拟器 的功能与 阿伯 丁 D AR T钻井模拟器相似 ， 也是基 于现在的钻井装置 定制的， 模拟控制 台、 设备和管汇与钻台上的设备一 样 ， 场景与现场完全一致。其定位 目标是管柱作业 、 钻井和井控的机械化模拟 。显著特点是模拟功能强 大 、 各作业流程声 音模拟逼真。其微型模拟器可用 于较简单 的培训 ， 携带方便 。 1 ． 2 钻井过程模拟 钻井过程模拟主要应用于钻井过程设计优化 、 钻进过程监测和预测 ， 包括钻井施工的地质条件模 拟 、 下部钻具组合的力学特性 ， 以及井眼轨道设计和 实钻井眼轨迹 的控制 和修正 、 注水泥设计 与施工模 拟 、 井控和欠平衡作业模拟、 钻头选择 、 钻井地质导 向控制等方面。 Amo c o钻井模拟器[ 2 ] 涵盖 了石油钻井地质和 工程方面的大量 准确且全 面的数学模 型和专家 系 统 ， 可 以进行钻 前模 拟 ， 提供技术 经济评 价 ， 如估 算工期 、 钻头数量 、 费用概算 、 材料 消耗等 ； 可给 出 施工各 阶段 注意 的问题及 采取 的措施 等 ； 可 接 收 实钻数据进行钻进过程模拟 ， 提供实时监测 、 预测 服务 ； 能对现场进行分析和判断 ， 提出下一步施工 建议 。 S u p e r i o r 钻井模拟器 3 l_ 的规模 比 Amo c o钻井 模拟器小 ， 功能相似 ， 但具有网络系统。 D R OP S钻井优化模拟器E 4 - 5 ] 能对可选择的不同 类型钻头和一系列钻井参数进行组合模拟 比较 ， 并 根据其优选施工方案 ， 相关钻 井模拟模型 钻头模 型、 待钻地层模型等 得到了实验室 、 试验井 、 油 田现 场的验证l 5 J 。 e D r i l l i n g钻井数字模拟系统[ 6 ] 是用于钻井过程 实时模拟、 三维可视化和远程控制 的创新性模拟系 统 ， 可利用地面或井下的实钻数据 ， 进行实时模拟来 监视和优化钻井过程 。该 系统包含系列模拟模型 ， 如水力学模型 温度／ 压力 、 孑 L 隙压力模型 、 摩阻／ 扭 矩模型 、 钻柱振动模型、 井 眼稳定模 型、 机械钻速模 型、 地质力学模 型等 ， 能够动 态模拟不 同的钻井 过 程 ， 并可进行钻进过程的诊断预警 、 预测等。可模拟 的钻井过程 中的参数包括 当量循环密度 、 温度、 摩 阻、 岩屑携带情况、 井 眼稳定性 、 孔隙压力 、 最佳机械 钻速等。可诊断预警 的井下故障包括井涌、 遇卡、 井 漏 、 井眼不清洁、 起下钻速度受限、 传感器参数异常 、 钻压不合适等。可预测的钻井过程中的参数包括当 量循环密度、 摩阻／ 扭矩等。e D r i l l i n g钻井数字模拟 系统的架构如图 l 所示 。 石 油 钻 探 技 术 模拟模型与模拟模块 用户界面 二维与三维 图 l e D r i l l i n g系统架构 Fi g ．1 e Dr i l l i n g s ys t e m a r c hi t e c t u r e 1 ． 3 钻井技术经济评价模拟 钻井技术经济评价模拟主要用于钻井技术经济 评价分析决策 ， 代表性产品是 Ha l l i b u r t o n公司的迭 代模拟钻井系统。该系统的基本工作过程 为 取得 地层参数和各种钻机 的参数进行模拟 ， 得 出各种钻 机条件下的经济评估因子 ， 进行对 比后给 出最优 的 钻机系统参数 ， 指导 钻井公 司选择最 优 的钻机钻 井 。迭代钻井模型是系统的核心 ， 由地质模型 、 钻 井力学模 型和钻井 经济学模 型组成 ， 可用 于钻 机 选择 、 钻机调整 与升级评 价 、 租赁资 产对 比、 井 下 工具 经济评价、 油 田钻井经济评估 、 钻井公 司价格 与设备可行 性研究 、 钻 井液体 系选择对 经济 的影 响等 。 2 国内钻井模拟技术研究现状 国内钻井模拟研究起步于 1 9 9 4年I 7 j ， 西南石油 大学 原西南石油学院 、 西安石油大学 原西安石油 学院 等高校及大庆油 田、 大港油 田等油 田企业均开 展 了该方面的研究 。目前 ， 国内开展的钻井模拟研 究主要包括钻井工艺流程操作训练培训模拟、 钻井 过程计算机模拟两方面 。其 中， 钻井工艺流程操作 训练培训模拟已取得 了一些成果 ， 形成了系列钻井 培训模拟产品， 并在国内钻井工艺流程操作训 练中 起到了较好的作用 ， 只是与 国外先进水平相 比还有 一 定差距 ； 钻井过程模拟的研究也取得了部分进展 ， 但与国外先进水平相 比差距较大 。钻井技术经济评 价模拟方面的研究很少， 还未见到有关钻井技术经 济评价模拟软件研发与应用方面的报道。 2 ． 1 钻井培训模拟器的研制 国内钻井培训模拟器的研制始于 2 O世纪 8 O年 代中期 ， 主要是对 2 O世纪 8 0年代从国外引进的钻 井模拟器进行改造 ， 利用原模拟器 的外壳， 配以电路 驱动并编制相应 的钻井及井控软件l 7 ] 。西南石油大 学在钻井培训模拟器研制方 面走在了国内前列 ， 研 制了 D S系列全尺寸钻井培训模拟器， 并在 国内各 石油企业推广应用 。1 9 8 6年， 西南石油学 院在引进 Di g i t r a n 模拟器 的基础上 ， 研制 出拥有 完全 自主知 识产权的国内第一台微型钻 井模拟器 ， 达到 了当时 国外同类产 品的水平_ 8 ； 2 0 0 4年 ， 该校研 制 出全尺 寸欠平衡 实物钻井模拟器l g ] ， 是当时国内自主研发 的较先进的钻井培训模拟器 ， 可以完成低 密度欠平 衡钻井、 地面充气欠平衡钻井、 气体钻井和泡沫流体 欠平衡钻井演示 和操作模拟 ； 2 0 0 9年， 西南石油大 学又成功研制了高度仿真现场真实设备 的 DS 一 8 型 钻井模拟器 ， 该模 拟器基于先进 的计算 机控制 、 仿 真、 图形及网络技术， 结合对实际钻井工艺的严格模 拟， 可为用户提供起下钻、 钻进 、 井控 和井下故障处 理等总计 2 3个作业项 目的操作练习 ， 主要用于陆地 或海洋钻井平台上的司钻及钻井技术人员的操作培 训 ， 通过与操作工况同步的三维立体投影显示 ， 可产 生与现场情况相似 的视觉效果 ， 并配 以逼真的环境 声响与报警笛声 ， 给人以身临其境的感觉 。 2 ． 2 钻井过程计算机模拟 中国海洋石油总公司在海上钻井过程计算机模 拟研究方面起步较早 ， 开发的钻井模拟系统其 主要 功能包括工程方案 的模拟试算 、 工程设计参数 的模 拟计算 、 与综合录井及 MWD相配合对钻进过程进 行模拟预测等， 并在南海 、 东海及渤海的实际钻井过 程 中进行了应用 ， 取得了较好 的效果_ 7 ] 。西安石油 大学结合地质导 向钻井技术研究 ， 提出了利用虚拟 现实技 术建 立 临境 式地 质导 向钻井 信 息 模拟 系 统E ] ， 其内容包括 基于井场数据构建模型数据库 ， 利用随机模拟方法和曲率半径法分别建立地质分层 模型和井眼轨迹模型 ， 应用 J a v a 3 D实现井下对象的 三维可视化。中国石化也开展了钻井计算机模拟系 统科研攻关 ， 把钻井计算机模拟分为 3个阶段[ 1 l _ 1 钻前静态设计模拟 阶段 ， 通过计算机模拟预 先评估设计方案中可能存在的不足或风险； 2 钻进实时动态模拟阶段 ， 对生产作业全过程 进行模拟和监控 动态模拟 ； 第 _ 卷第 5期 孙旭等． 国内外钻井模拟技术现状及展 望 3 钻后静态模拟分析 阶段 ， 对 已完成井进行 钻 后计算机模拟分析评价。 综上所述 ，国内在钻井培训模拟器 的研制及钻 井计算机模拟方面取得了一些成果 。但我国钻井模 拟技术起步较晚， 尚处于起步阶段 ， 目前还没有形成 一 套能对钻井过程进行全面模拟和分析评价的钻井 模 拟系 统 。 3 我 国与国外先进水平 的主要差距 3 ． 1 钻井模拟模型研究 国外钻井模拟模 型涉及钻井地质模型、 钻井工 程模型和钻井经济学模 型等方面 ， 内容涵盖整个 钻 井工程领域 ， 成果 已得到验证 。 国内模 型研 究多集 中于工程模 型 ， 主要 涉及 钻井工程领域 的单 一分支 ， 如井 控模 拟、 注水 泥模 拟 、 欠平衡井 注气模 拟 、 井眼轨迹 模 拟等方 面 ， 模 型主要是参 考采纳 石油 行业标 准规范 ， 多数模 型 局限于求解部分具体的工程 问题 。而工程模 型主 要来 自于国 内钻井 技术 研究成果 ， 还需要 更 多 的 实验室和现场试 验进行验证 。虽然开展 了相 关钻 井地质模 型的研究 ， 但 研究成 果在钻 井模 拟 系统 的应用还需深入 。钻井经济学模 型方面开展 的研 究 工作较少 。 3 ． 2 钻井培训模拟器研制 在 国外陆上和海上的钻井作业培训均有相关模 拟器 ， 可进行钻井工艺全过程的培训模拟， 能逼真地 再现地下虚拟环境 。 国内已研制出了进行部分工艺流程培训的模拟 器 ， 但模拟器与现场实钻数据结合进行实际作业环 境模拟 、 井下场景的三维可视化技术研究等方 面存 在差距 ， 需要继续进行相关研究 。 3 ． 3 钻井模拟系统研发 国外钻井模拟系统 已应用于钻井全过程模拟与 钻井技术经济评价 ， 并取得了很好的效果。 国内在井控模拟、 注水泥模拟 、 欠平衡井注气模 拟、 井眼轨迹模拟等方面， 形成了部分针对解决具体 工程问题的单一模拟软件并已应用 。而在钻进过程 计算机模拟 ， 特别是钻进过程预测方 面还没有成熟 的软件； 在钻井技术经济评价方面也未见到相关模 拟软件方面的报道。 4 钻井模拟技术发展趋 势 4 ． 1 国外研究与应用的主要方向 虚拟现实技术是应用计算机模拟三维环境对现 场真实环境进行模拟 ， 用户可以进入环境 ， 控制浏览 方向， 并操纵场景中的对象进行人机交互。随着仿 真技术在石油钻井领域 的广泛应用 ， 虚拟现实技术 将是下一步钻井模 拟系统研究与应用 的主导方 向。 基于虚拟现实技术的钻井模拟系统， 是根据地震、 电 测、 随钻测量、 随钻测井、 综合录井等提供的各种信 息 ， 应用虚拟现实技术 ， 对地质 分层、 储层 、 设 计轨 道、 实钻井眼轨迹 、 靶 区等进行三维可视化 ， 使钻井 技术人员能够身临其境 ， 直观地看到地下地层 、 实钻 井眼轨迹等 ， 能对井 下各种信息进行全 方位、 多层 面、 多维的立体感知 、 分析 、 理解和解释应用， 更具有 真实感。 国外钻井工程领域正在开展 以下方面 的研究 工作 1 利用地震 、 电测、 随钻测量 、 随钻测井 、 录井 等信息 ， 对钻井工程地质环境进行定量描述 ， 建立模 拟井地质特征参数随井深的变化趋势和数值剖面 ， 构建钻井地质特征模型。 2 结合钻井工程技术研究 成果及地质环境信 息等 ， 构建钻井工程模型 。 3 对钻井过程中各场景和物体 统称对象 构 建其虚拟模型， 包括对象的几何模型 、 运动模 型、 物 理模型 、 音频模型和交互模型等 ， 给它们赋予各种物 理特征 、 运动约束及音频与交互特征等 。其中， 几何 模型用以描述对象的形状及其表面信息 纹理 、 表面 反射系数 、 颜色等 ； 运动模型包括位置 、 碰撞 、 旋转 、 缩放 、 表面变形等变化 ； 物理模 型包括对象的重量 、 质量 、 惯性 、 表面光洁程度 、 软硬程度及畸变模式 弹 性、 塑性 等并遵循其运动和动力学规律 ； 音频模 型 模拟 3 D虚拟立体声 ； 交互模 型用 于检测用户 的外 部输入 如头部位置变化 、 手 的姿态命令 并作用 于 虚拟环 境 。 4 基于计算机软件技术、 三维可视化技术等 ， 实现虚拟场景、 各类模型 的生成 、 三维可视化。其 中， 地质模型、 工程模型的构建是基础， 三维 虚拟模 型的构建是关键 。 随着仿真技术特别是虚拟现实技术在钻井领域 应用的进一步研究 ， 钻井模拟技术可为钻井工程设 石 油 钻 探 技 术 计、 施工和决策提供以下支持 1 钻前 ， 基于钻井工程设计在计算机上模拟钻 井 ， 对工程方案进行技术经济评价 ， 对工程设计参数 进行模拟计算 ， 并提出建议 ， 如各 阶段需要注意的问 题及可能出现的意外 ， 以及问题出现时应采取的措 施等， 为钻井工程方案优化决策提供支持 。 2 钻进过程 中， 一方面基于随钻测量 、 随钻测 井 、 综合录井等实时信息 ， 进行三维可视化模拟 ， 实 现施工过程的实时监测 ； 另一方面进行钻进预测 ， 对 现场施工情况进行实时分析与判断， 指出可能隐藏 的问题， 提出下一步的施工建议 ， 为钻井施工优化决 策提供支持。 4 ． 2 国内技术研究重点 国内钻井模拟技术研究要达到国际先进水平 ， 还需要着重开展以下研究工作 1 继续加强能支持 钻井工艺全过程和钻井新方法的钻井培训模拟器的 研制 ， 其中研究重点是模拟器 与实钻数据结合进行 实际作业环境模拟 、 模拟过程 与实际作业 过程 的符 合度 以及模拟的准确率等， 实现基 于实钻井的模拟 训练； 2 继续开展钻井过程计算机模拟研究攻关， 包 括钻前工程设计方案 的计算机模拟 、 钻进过程的实 时模拟与预测等 ， 使之尽早应用于实际的钻井过程 ， 并进一步形成产品， 其 中井下可视化模拟技术研究 、 井下故障的诊断与预测技术研究是关键 ， 实现基于 井下地质环境 、 井下场景的钻进过程三维可视化模 拟 ； 3 尽快开展钻井技术经济评价模拟模型、 钻井技 术经济计算机评价模拟等方面的研究工作。 5 结论及建议 1 国外钻井模拟研究起步较早 ， 在钻井培训、 钻井过程模拟 、 钻井经济评价等方 面已形成成熟 的 产品， 并 已应用于生产 ， 下一步研究的重点是虚拟现 实技术在钻井模拟 中的应用 。 2 国内在钻井培训模 拟研究方面取得了一些 成果 ， 但与国外先进水平相 比差距较大 ， 需加快支持 钻井工艺全过程和钻井新方法的钻井培训模拟器 的 研制 。 3 国内在钻井过程计算机模拟研究方 面取得 了一些进展 ， 尚未形成一套能支持钻井全过程的模 拟软件 ， 下一步研究的重点是工程地质模拟模型的 研究与验证、 钻前工程设计模拟优化技术 、 钻井过程 的实时模拟与预测技术 。 4 国内在钻井经济评价模拟方面的研究较少 ， 应加强该方面的研究。 参考文献 Re f e r e nc e s [ 1 ] 高岩， 胡湘炯． 钻井工程 系统仿真技术l J ] ． 石油钻探技术， 1 9 9 4， 2 2 2 1 6 1 8 ． Ga o Y a n ， Hu X i a n g j i o n g ． C o mp u t e r s i mu l a t i o n f o r d r i l l i n g e n g i n e e r i n g J ] ． P e t r o l e u m D r i l l i n g T e c h n i q u e s ， 1 9 9 4 ， 2 2 2 1 6 1 8 ． [ 2 ] Mi l l h e i m K K ．An e n g i n e e r i n g s i mu l a t o r f o r d r i l l i n g p a r t I J R ] ． S P E 1 2 0 7 5 ， 1 9 8 3 ． [ 3 ] Mi l l h e i m K K ． A n e n g i n e e r in g s i m u l a t o r f o r d r i 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