压裂管柱力学分析软件使用说明

压裂管柱力学分析软件使用说明用途1井眼轨道计算与绘图；2起下过程管柱力学分析；3压裂管柱力学分析；4井下状况分析；5管柱优化设计输入参数1井筒轨道；2作业管柱组合；3井壁套管组合；4油管-套管/井壁之间的滑动摩擦系数；5环空流体和管柱内流体性能；6、压裂施工参数输出参数1井眼轨道数据与三维图；2起下作业过程中任意条件下管柱的拉力、扭矩、与井壁的侧压力、安全系数、稳定性和管体伸长量；3压裂过程环空压力、管柱内压力、拉力、稳定性、安全系数和管体伸长量等；4井下实际摩擦系数；5管柱优化时的管柱的拉力、扭矩、安全系数、稳定性和管体伸长量等秦皇岛燕山大学科技开发总公司燕山大学石油工程研究所2009年12月1目录一、系统要求………………………………………………………………………………………1二、开发语言………………………………………………………………………………………1三、安装……………………………………………………………………………………………1四、文件管理………………………………………………………………………………………1五、数据录入………………………………………………………………………………………6六、井眼轨道……………………………………………………………………………………15七、管柱组合……………………………………………………………………………………18八、起下过程拉力扭矩分析………………………………………………………………………19九、压裂管柱力学分析……………………………………………………………………………25十、管柱优化设计……………………………………………………………………………32十一、数据库………………………………………………………………………………………33十二、帮助…………………………………………………………………………………………361软件使用说明书一、系统要求中文WindowsXP/2003+OfficeXP/2003系统环境；系统环境为中文WindowsXP+OfficeXP最优；系统低于中文WindowsXP或/和OfficeXP/2003，则可能不能安装。由于VisualBasic2008中文版与Windows7不兼容，尚不能在Windows7下运行。二、开发语言VisualBasic2008中文版，TeeChart7。三、安装1.单击setup.exe，按提示安装。如果计算机内没有VB2008，则需要同时安装VB2008的部分支持；如果联网，则会自动安装；如果不联网，则dotNetFX35文件夹下选择试装，看看一个是为您的计算机开发的。2.从开始菜单进入所有程序，然后在所在菜单中点击并运行“井下作业油管柱力学分析”，或在桌面上点击并运行“井下作业油管柱力学分析”。四、文件管理启动该软件后，有文件管理、数据输入、井眼轨道、管柱组合、起下过程拉力扭矩分析、压裂管柱力学分析、管柱优化设计、数据库和帮助单，如下图所示。刚启动软件时，只有文件管理、数据库及帮助菜单响应鼠标事件，其他均为灰色，不可用。2本软件将计算数据按项目管理。每口井的参数组成一个项目。文件管理实现了对新项目的创建、已存在项目的打开、将已经打开的项目改名另存以备它用、项目的删除、将硬盘中的数据备份到软盘上、将软盘上的数据回放到硬盘上和退出本系统等功能。1.新项目新项目用于在计算机内建立新的项目工作目录。单击新项目后，计算机打开新项目窗体。在文本框内输入完毕后，按确定按钮，如果计算机内原来没有与新输入的项目名称同名的项目名称记录，就建立该新项目并保存下来，同时关闭新项目窗体；如果计算机内原来有与新输入的项目名称同名的项目，就提示原来已有，是否覆盖；按是覆盖，建立该项目名称目录并记录到项目名称索引中，同时关闭新项目窗体；按否则关闭提示；如果放弃建立和保存则按放弃按钮，关闭输入新项目名称窗体。2.打开项目打开项目用于打开现有的保存在计算机内的项目。单击打开项目后，计算机弹出打开项目窗体，并将计算机中现有的项目显示在窗体内。3用↑↓键改变要打开的项目名称，移到要打开的项目名后按Enter键打开项目，或直接用鼠标双击要打开的项目名来打开项目，或选定项目名称后按确定按钮。项目打开以后，主菜单中数据输入菜单变为可操作。当前项目的名称显示在屏幕底部左下角的标题栏内。按Esc键或取消按钮放弃打开项目。3.另存项目另存项目用于将已经打开的项目以其它名字另存。单击另存项目后，计算机弹出另存项目窗体。在文本框内输入完毕后，按确定按钮，如果计算机内原来没有与新输入的项目名称同名的项目名称记录，就建立该新项目并保存下来，同时关闭新项目窗体。如果计算机内原来有与新输入的项目同名的项目，就提示原来已有，改名无效；按确定按钮，关闭另存项目窗体；如果输入新的项目名称后，直接放弃，则按放弃按钮，关闭另存项目窗体。4.删除项目删除项目用于删除存在计算机内的项目。单击删除项目后，计算机打开删除项目窗体，并将存在计算机内的项目显示在窗体内。4用↑↓键或鼠标单击来确定要删除的项目名，或用鼠标点击项目名，然后按Enter键或用鼠标双击要删除的项目名或按确定按钮，这时，计算机会提示是否要删除该项目，按“是”则删除，按“否”表示不删除。要删除某一项目只有在退出该项目后才能删除，如果是想删除当前正运行的项目，当做了以上删除操作时，会弹出删除项目警告框“不能删除当前项目”。用该方法删除项目是该项目的索引和数据目录同时删除。请不要用在安装目录硬删除数据目录的方法删除项目。如果这样做了，则仅删除了数据目录，但项目索引还在；这时，就需要用记事本等纯文本编辑器，打开安装目录下的Project.lst文件，将已经删除的项目名称删掉，并存盘。5.备份项目备份项目用于将计算机内的项目数据拷贝到磁盘上，以备它用。1）单击备份项目后，计算机打开项目备份窗体并将存在计算机内的项目显示在窗体内。(1)按Esc键放弃数据备份返回。（2）用↑↓键或鼠标单击来确定要备份的项目名，或用鼠标点击项目名，然后按Enter键或用鼠标双击项目名或按确定按钮。52）计算机将打开并弹出数据备份（项目组数据将备份到选择目录内）的对话框。如果放弃备份，按取消按钮或按Esc按钮。否则，选择存放数据的驱动器和目录。然后按确定按钮。3）计算机检查目标驱动器的情况。如果存在问题，则提出错误提示和处理措施。如果正常，则继续进行。4）计算机检查目标盘内是否已经有与正在备份的项目名相同的项目。如果没有，则向目标盘写入；如果有，则提示目标盘已有同名项目，问是否覆盖，按是覆盖，按否取消。5）返回主菜单。备份项目的另一种方法就是在安装目录，将项目数据目录拷贝到其它磁盘或位置。6.重装项目重装项目用于将存在磁盘上的项目数据拷贝到计算机内。1）单击重装项目后，将弹出（选择将要回放的项目）对话框。如果放弃回放，按取消按钮或按Esc按钮。2）选择备份着项目数据的磁盘和文件夹，寻找“ProjectOfTubingAnalysis.txt”文件，并打开。63）用↑↓键或鼠标单击来确定要重装的的项目名，或用鼠标点击项目名，然后按Enter键或用鼠标双击项目名或按确定按钮。4）进行项目数据重装。按确定按钮后，计算机检查目标盘内是否已经有与正在重装的项目名相同的项目，如果没有，则向目标盘写入；如果有，则提示目标盘已有同名项目，问是否覆盖，按是覆盖，按否取消。5）返回主菜单。另外一种重装项目的方法是直接拷贝。方案一，先在用程序建立同名项目名，将项目数据拷贝到项目目录下；方案二，将项目数据目录拷贝到安装目录下，再编辑Project.lst文件，将项目索引加上。7.退出软件应用过程结束，退出分析程序。五、数据录入在文件管理中打开项目或是新建项目后，数据输入主菜单变为可执行。点击数据输入菜单后，会显示出该菜单下的子菜单（井筒轨道、作业管柱组合、井壁套管、摩擦系数、管内流体性能、环空流体性能、实测地面负荷、起升系统参数、压裂施工参数、地表温度和地温梯度、数据初步检查、输入数据形成word文档），如下图所示。同时，对已有的数据进行检查，将可计算的项目变得可操作。71．井筒轨道子菜单井筒轨道有井深、井斜角、方位角三个参数需要进行数据录入。数据录入过程中按照从地面到井底顺序依次录入，本软件类似数据录入均按从地面到井底顺序依次录入进行。该录入数据井深为测深，不一定是钻井垂深。直接用鼠标点击或用方向箭头选中要输入数据的格，用键盘键入。注意，测深必须大于零。最后一行的测深应大于等于作业管柱的总长。如果在某一井深漏录数据，先选择漏录井深下面一组数据然后按前插行键，进行数据补录（本软件中凡类似数据录入补录情况按此进行）。按追加行，则在数据行最后增加一行。按删除行，则提示如果确认删除，按是，否则按否。如果删除错了，则可以马上按恢复删除，来恢复刚才误删的数据。此数据可以手动键盘录入，也可以将已有的数据调入过来。对于调入的数据，要有格式要求。有带表头的，和不带表头的2种。该软件的存储方式就是带表头的，但为了更方便，调入的可以选用不带表头的。数据体的列数必须与该表所要求的列数相等，且列与列之间用逗号“,”分开。在调入之前应该检查好数据，不然，程序就报出错，甚至关闭程序。后面其它数据的调入方法与此一样，不再另建提示方法。8帮助、存盘、退出就简单了。2.作业管柱组合作业管柱组合对话框中主要录入井下作业常用的井下工具，如封隔器、油管等井下工具的名称、外径、9内径、壁厚、钢级、线重度、长度共7个参数。数据录入过程中按照管柱组合自上而下录入，即最先下入的放在最后一行，这样依此类推。数据录入的操作基本与井筒轨道录入方式相同。所不同的是，可以通过选择或点击下面的提示来填写表格中的数据，也可以直接用键盘写入。软件有时将输入法默认为英文状态。在有些计算机上，当想输入汉字时，输入法会有一条粗横杠，当将鼠标置其上时，显示“输入法已关闭”，点击它一下就好了。提示框中的名称、外径、内径、壁厚、线质量来自数据库中的石油管材性能提示框中的钢级来自来自数据库中的钢材性能每段管柱的长度，一定要手动输入。如果有合适的数据可调用，也可以。103.井壁套管与作业管柱组合的录入方式基本相同，贴近井口的套管放在第一行，不同的是，在提示框里仅给出了套管和油管的数据。对于压裂作业，井壁套管的总长要大于或等于作业管柱长。5.摩擦系数油管-套管/井壁滑动摩擦系数录入示意图如下，其中参数包括在某一测深段的上提、下放和旋转摩擦系数。数据录入过程，从井口到井底根据工程实际情况，来划分不同摩擦系数录入段。最后一行的测深应大于等于作业管柱的总长。摩擦系数与井壁的材质和表面状况、作业管柱的材质和表面状况、井内液体的类型、井内岩屑的厚度等因素有关。井壁的材质越硬、井壁的表面越粗燥、作业管柱的材质越硬、作业管柱的表面越粗燥、井内液体的润滑性越差、岩屑床越厚，摩擦系数越大。相反，越小。使用过的摩擦系数范围为：0.02-0.6。例如，在计算抽油杆与油管的摩擦力的时候，由于抽油杆与油管长期在油中互相磨损，两个表面都很光滑，还有油是良好的润滑剂，取0.02就可以。在钻井过程中，钻柱在套管内的摩擦系数可取为0.2-0.25;钻11柱在裸眼内的摩擦系数可取为0.25-0.35。如果作业管柱是新的，并且井内液体润滑性不好，有时摩擦系数可达到0.5-0.6。摩擦系数取得合适与否，有时会成为计算有无权威性的关键，特别是在大位移井和水平井中。最稳妥的办法是通过现场实测井口负荷数据，反求摩擦系数。这也是本软件的特色之一，见后面的内容。5.管内流体性能管内流体性能主要考虑了不同测深下，管内流体的密度、粘度和切力等参数，其参数录入按由井口至井底顺序依次录入，如下图所示。最后一行的测深应大于等于作业管柱的总长。6.环空流体性能环空流体性能主要考虑了不同测深下，环空流体的密度、粘度和切力等参数，其参数录入按由井口至井底顺序依次录入，如下图所示。最后一行的测深应大于等于作业管柱的总长。127.实测地面负荷实测地面负荷用于分析管柱实际受力状况和反求摩擦系数。8.起升系统参数起升系统参数用于，实测的指