导向孔钻进轨迹预测方法和装置与流程

本发明涉及水平定向钻技术领域，尤其是涉及导向孔钻进轨迹预测方法和装置。

背景技术：

在水平定向穿越导向孔钻进过程中，钻头通过软硬交接地层时，由于前后地层硬度有较大变化，钻头与地层相互作用的工况发生变化，造成钻头振动，导向孔钻进轨迹发生偏移。

目前软硬交接地层导向孔钻进现场施工过程中采用滞后调节，即轨迹偏移量超出允许范围后，采用一定的修正措施对钻进方向进行修正，而这种修正是在轨迹偏移量超出允许范围后采取的修正，这种修正往往需要花费大量时间，并且不能在轨迹发生较大偏移时提前采取措施。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供导向孔钻进轨迹预测方法和装置，可以在轨迹发生较大偏移时提前采取相应措施，防止较大偏移。

第一方面，本发明实施例提供了导向孔钻进轨迹预测方法，包括：

获取用户在操作界面上的选择操作，所述选择操作包括第一选择操作、第二选择操作和第三选择操作；

根据所述第一选择操作获取模型参数、塑形参数和材料载荷；

根据所述第二选择操作将所述模型参数和所述材料载荷生成装配体模型；

判断所述装配体模型和网格模型是否满足需求；

如果满足需求，则根据所述第三选择操作对所述装配体模型和所述网格模型进行计算，生成位移曲线。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第三选择操作包括计算控件、计算云图控件和位移曲线控件，所述根据所述第三选择操作对所述装配体模型和所述网格模型进行计算，生成位移曲线包括：

如果所述第三选择操作为所述计算控件，则对所述装配体模型和所述网格模型进行计算，并显示进度信息；

如果所述第三选择操作为所述计算云图控件，则显示位移云图，并从所述位移云图中提取最大位移；

如果所述第三选择操作为所述位移曲线控件，则遍历odb模型，得到坐标轴的位移量，对所述坐标轴的所述位移量进行开平方处理，得到所述位移曲线。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，第一选择操作包括软地层参数控件、硬地层参数控件和材料载荷控件，所述模型参数包括软地层参数和硬地层参数，所述根据所述第一选择操作获取模型参数和材料载荷包括：

根据所述软地层参数控件、所述硬地层参数控件和所述材料载荷控件分别获取所述软地层参数和所述软地层参数对应的塑形参数、所述硬地层参数和所述硬地层参数对应的塑形参数、以及所述材料载荷。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述软地层参数和所述硬地层参数均包括岩石名称、摩擦角、应变率、膨胀率、弹性模量和泊松比。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述选择操作还包括第四选择操作，所述第四选择操作包括查看模型控件、第一地层网格控件、第二地层网格控件、钻头基体网格控件、钻杆短接网格控件和钻杆网格控件，所述网格模型包括第一地层网格、第二地层网格、钻头基体网格、钻杆短接网格和钻杆网格，所述方法还包括：

根据所述查看模型控件、所述第一地层网格控件、所述第二地层网格控件、所述钻头基体网格控件、所述钻杆短接网格控件和所述钻杆网格控件分别查看装配体模型、所述第一地层网格、所述第二地层网格、所述钻头基体网格、所述钻杆短接网格和所述钻杆网格。

第二方面，本发明实施例还提供导向孔钻进轨迹预测装置，所述装置包括：

选择操作获取单元，用于获取用户在操作界面上的选择操作，所述选择操作包括第一选择操作、第二选择操作和第三选择操作；

参数获取单元，用于根据所述第一选择操作获取模型参数、塑形参数和材料载荷；

生成单元，用于根据所述第二选择操作将所述模型参数和所述材料载荷生成装配体模型；

判断单元，用于判断所述装配体模型和网格模型是否满足需求；

计算单元，用于在满足需求的情况下，根据所述第三选择操作对所述装配体模型和所述网格模型进行计算，生成位移曲线。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第三选择操作包括计算控件、计算云图控件和位移曲线控件，所述计算单元包括：

如果所述第三选择操作为所述计算控件，则对所述装配体模型和所述网格模型进行计算，并显示进度信息；

如果所述第三选择操作为所述计算云图控件，则显示位移云图，并从所述位移云图中提取最大位移；

如果所述第三选择操作为所述位移曲线控件，则遍历odb模型，得到坐标轴的位移量，对所述坐标轴的所述位移量进行开平方处理，得到所述位移曲线。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，第一选择操作包括软地层参数控件、硬地层参数控件和材料载荷控件，所述模型参数包括软地层参数和硬地层参数，所述参数获取单元包括：

根据所述软地层参数控件、所述硬地层参数控件和所述材料载荷控件分别获取所述软地层参数和所述软地层参数对应的塑形参数、所述硬地层参数和所述硬地层参数对应的塑形参数、以及所述材料载荷。

结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述软地层参数和所述硬地层参数均包括岩石名称、摩擦角、应变率、膨胀率、弹性模量和泊松比。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述选择操作还包括第四选择操作，所述第四选择操作包括查看模型控件、第一地层网格控件、第二地层网格控件、钻头基体网格控件、钻杆短接网格控件和钻杆网格控件，所述网格模型包括第一地层网格、第二地层网格、钻头基体网格、钻杆短接网格和钻杆网格，所述装置还包括：

查看单元，用于根据所述查看模型控件、所述第一地层网格控件、所述第二地层网格控件、所述钻头基体网格控件、所述钻杆短接网格控件和所述钻杆网格控件分别查看装配体模型、所述第一地层网格、所述第二地层网格、所述钻头基体网格、所述钻杆短接网格和所述钻杆网格。

本发明实施例提供了导向孔钻进轨迹预测方法和装置，包括：获取用户在操作界面上的选择操作，选择操作包括第一选择操作、第二选择操作和第三选择操作；根据第一选择操作获取模型参数、塑形参数和材料载荷；根据第二选择操作将所述模型参数和所述材料载荷生成装配体模型；判断装配体模型和网格模型是否满足需求；如果满足需求，则根据第三选择操作对装配体模型和网格模型进行计算，生成位移曲线，可以在轨迹发生较大偏移时提前采取相应措施，防止较大偏移。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的导向孔钻进轨迹预测方法流程图；

图2为本发明实施例一提供的导向孔钻进轨迹预测方法中步骤s105的流程图；

图3为本发明实施例一提供的模型参数界面示意图；

图4为本发明实施例二提供的导向孔钻进轨迹预测装置示意图。

图标：

10-选择操作获取单元；20-参数获取单元；30-生成单元；40-判断单元；50-计算单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。

实施例一：

图1为本发明实施例一提供的导向孔钻进轨迹预测方法流程图。

参照图1，该方法包括以下步骤：

步骤s101，获取用户在操作界面上的选择操作，选择操作包括第一选择操作、第二选择操作和第三选择操作；

步骤s102，根据第一选择操作获取模型参数、塑形参数和材料载荷；

步骤s103，根据第二选择操作将模型参数和材料载荷生成装配体模型；

步骤s104，判断装配体模型和网格模型是否满足需求，如果满足需求，则执行步骤s105，如果不满足需求，则执行步骤s101；

步骤s105，根据第三选择操作对装配体模型和网格模型进行计算，生成位移曲线。

进一步的，参照图2，第三选择操作包括计算控件、计算云图控件和位移曲线控件，步骤s105包括以下步骤：

步骤s201，如果第三选择操作为所述计算控件，则对装配体模型和网格模型进行计算，并显示进度信息；

步骤s202，如果第三选择操作为计算云图控件，则显示位移云图，并从位移云图中提取最大位移；

步骤s203，如果第三选择操作为位移曲线控件，则遍历odb模型，得到坐标轴的位移量，对坐标轴的位移量进行开平方处理，得到位移曲线。

这里，第三选择操作还包括计算报告控件，当用户点击计算报告控件时，将相关参数写到记事本中，则生成计算报告。

进一步的，第一选择操作包括软地层参数控件、硬地层参数控件和材料载荷控件，模型参数包括软地层参数和硬地层参数，步骤s102包括：

根据软地层参数控件、硬地层参数控件和材料载荷控件分别获取软地层参数和软地层参数对应的塑形参数、硬地层参数和硬地层参数对应的塑形参数、以及材料载荷。

具体地，当用户点击软地层参数控件时，则页面显示软地层参数。软地层参数和硬地层参数均包括岩石名称、摩擦角、应变率、膨胀率、弹性模量和泊松比。

岩石名称包括砂岩、花岗岩、砂砾岩、土层、页岩、硬质页岩和泥土。具体参照图3，当在软地层参数的下拉菜单中输入不同的岩石名称时，从数据库中读取数据，界面上会出现各个名称对应的摩擦角、应变率、膨胀率、弹性模量和泊松比、以及软地层参数对应的塑形参数。硬地层参数在界面中显示的与软地层参数相同，在此不再赘述。

另外，当用户点击材料载荷控件时，在界面上显示施工参数、钻头材料属性和计算参数。其中，施工参数包括钻速、转速和回转压力，钻速的值在0.0032-0.0066m/s之间，当输入的值超过这个范围，则会显示警告信息，直到将该值调整至许可范围内，警告解除；转速的值在35-40r/min之间，如果输入的值超过这个范围，则会显示警告信息。

进一步的，选择操作还包括第四选择操作，第四选择操作包括查看模型控件、第一地层网格控件、第二地层网格控件、钻头基体网格控件、钻杆短接网格控件和钻杆网格控件，网格模型包括第一地层网格、第二地层网格、钻头基体网格、钻杆短接网格和钻杆网格，所述方法还包括：

根据查看模型控件、第一地层网格控件、第二地层网格控件、钻头基体网格控件、钻杆短接网格控件和钻杆网格控件分别查看装配体模型、第一地层网格、第二地层网格、钻头基体网格、钻杆短接网格和钻杆网格。

实施例二：

图4为本发明实施例二提供的导向孔钻进轨迹预测装置示意图。

参照图4，该装置包括选择操作获取单元10、参数获取单元20、生成单元30、判断单元40和计算单元50。

选择操作获取单元10，用于获取用户在操作界面上的选择操作，所述选择操作包括第一选择操作、第二选择操作和第三选择操作；

参数获取单元20，用于根据所述第一选择操作获取模型参数、塑形参数和材料载荷；

生成单元30，用于根据所述第二选择操作将所述模型参数和所述材料载荷生成装配体模型；

判断单元40，用于判断所述装配体模型和网格模型是否满足需求；

计算单元50，用于在满足需求的情况下，根据所述第三选择操作对所述装配体模型和所述网格模型进行计算，生成位移曲线。

进一步的，第三选择操作包括计算控件、计算云图控件和位移曲线控件，计算单元50包括：

如果所述第三选择操作为所述计算控件，则对所述装配体模型和所述网格模型进行计算，并显示进度信息；

如果所述第三选择操作为所述计算云图控件，则显示位移云图，并从所述位移云图中提取最大位移；

如果所述第三选择操作为所述位移曲线控件，则遍历odb模型，得到坐标轴的位移量，对所述坐标轴的所述位移量进行开平方处理，得到所述位移曲线。

进一步的，第一选择操作包括软地层参数控件、硬地层参数控件和材料载荷控件，所述模型参数包括软地层参数和硬地层参数，参数获取单元20包括：

根据所述软地层参数控件、所述硬地层参数控件和所述材料载荷控件分别获取所述软地层参数和所述软地层参数对应的塑形参数、所述硬地层参数和所述硬地层参数对应的塑形参数、以及所述材料载荷。

进一步的，软地层参数和所述硬地层参数均包括岩石名称、摩擦角、应变率、膨胀率、弹性模量和泊松比。

进一步的，选择操作还包括第四选择操作，所述第四选择操作包括查看模型控件、第一地层网格控件、第二地层网格控件、钻头基体网格控件、钻杆短接网格控件和钻杆网格控件，所述网格模型包括第一地层网格、第二地层网格、钻头基体网格、钻杆短接网格和钻杆网格，所述装置还包括：

查看单元(未示出)，用于根据所述查看模型控件、所述第一地层网格控件、所述第二地层网格控件、所述钻头基体网格控件、所述钻杆短接网格控件和所述钻杆网格控件分别查看装配体模型、所述第一地层网格、所述第二地层网格、所述钻头基体网格、所述钻杆短接网格和所述钻杆网格。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的导向孔钻进轨迹预测方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的导向孔钻进轨迹预测方法的步骤。

本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。