Landmark钻井软件的使用(技术员课件)

二、Compass坐标系统与定位
㈢ 方位参考 方位修正
根据磁偏角的定义，相对于真北，磁北东偏，磁 偏角为“+”，西偏为“-”； 根据子午线收敛角的定义，相对于真北，坐标北 东偏，子午线收敛角为“+”，西偏为“-”。
坐标方位与磁方位角之间的转换：α= Am +δ-γ
坐标方位与真方位角之间的转换：α= A -γ 真方位与磁方位角之间的转换： A = Am+ δ
6 度带，是从 0 度子午线起，自西向东每隔经差 6 为一投影带，全 球分为 60 带，各带的带号用自然序数 1，2，3，…60 表示。即以东经 0-6 为第 1 带，其中央经线为 3E，东经6-12 为第 2 带，其中央经线为 9E，其余类推； 3 度带，是从东经 1 度 3Profile、Openwells、WellCat、WellCost、3D DrillVeiw等,
是各外资技术服务公司如Halliburton、 Schlumberger和Baker Hughes等最为常用的一款钻井软件。 为满足油田水平井公司未来发展需要，加强与国际钻井的接 轨力度，进一步提升专业化公司的钻井及设计水平，今年下半年 引进了Landmark R5000版-Compass、Wellplan钻井模块。
算为不同的投影带，全球就有 120 个 UTM 投影带。
二、Compass坐标系统与定位
二、Compass坐标系统与定位
㈢ 方位参考
“方位角”在定向井设计中是个基本概念，“在以井眼轨迹上任一点为 原点的平面坐标系中，以通过该点的正北方向线为始边，按顺时针方向旋转 至该点处井眼方向线在水平面上的投影线为终边，其所转过的角度称为该点 的方位角 根据定义，方位角表示的应是如图所 示的角度，很明显，当采用不同的“北” 的时候，方位角是不同的。因此，如果要 唯一确定某一点的方位角的值，必须要指 明所采用的“北”是哪个“北”
二、Compass坐标系统与定位
㈢ 方位参考 方位
方位参考采用不同的“北”，方位角表示的意义 是不同的。例如，磁性测斜仪的方位参考为磁北， 因此测出的为磁方位；陀螺测斜仪的方位参考为真 北，因此测出的为真方位；而在钻井地质设计和工 程设计中，经常会采用坐标北作为方位参考，因此 采用的是坐标北方位。
二、Compass坐标系统与定位
㈡ 地图投影方法—高斯-克吕格投影
高斯-克吕格投影，在英美国家称为横轴墨卡托投影。高斯克吕格投
影的中央经线长度比等于1，在 6 度带内最大长度变形不超过 0.14%，子
午线收敛角在±3 度内。美国所采用的全球横轴墨卡托投影（UTM）是横 轴墨卡托投影的一种变型。
投影分带
二、Compass坐标系统与定位
㈢ 方位参考 北
目前在石油工程领域，用到的“北”有：真北、磁北 和坐标北。真北，为地理北极的方向，在地球表面的任 何一点，与北极点连线的方向即为真北方向；磁北，为 地磁北极的方向，即地球表面的任何一点磁罗盘所指的 方向；坐标北，即大地坐标纵轴方向，也称“地图北” 或“网格北”是地图投影平面的纵轴方向，因此这个“ 北”是根据不同的地图投影方式而确定的。 左图所示的仅为三个“北”向之间关系的一种情况 ，但可以完整地表示三者之间的关系：磁北与真北之间 的夹角为磁偏角，真北与坐标北之间的夹角为子午线收 敛角，磁北与坐标北之间的夹角，有定义为磁坐偏角， 可以通过磁偏角和子午线收敛角计算出来。
或真北（Trun North）；Y轴为东坐标，指
向东向，与北坐标垂直。以井口为起点， 北为正，南为负；东为正，西为负。
二、Compass坐标系统与定位
㈠ 坐标系—极坐标
相对井口的极坐标原点也为井口，同相
对坐标的定义类似，只是用极坐标（闭合距 和闭合方位）的形式描述空间坐标点。相对 坐标和极坐标的方位参考是相同的，因此， 如果系统中所采用的方位参考为大地坐标北 （Grid North），北坐标即指向该方向，极 坐标的方位也为大地坐标方位。
P 点作椭球面的垂线，称之为过 P 点
的法线。法线与赤道面的交角，叫做 P 点的地理纬度（简称纬度），以字母φ
表示。纬度从赤道起算，在赤道上纬度
为 0 度，纬线离赤道愈远，纬度愈大 ，至极点纬度为 90 度。赤道以北叫北 纬、以南叫南纬。
二、Compass坐标系统与定位
㈠ 坐标系—地理坐标
过 P 点的子午面与通过英国格林尼治天文台的子午面所夹的二面角， 叫做 P 点的地理经度（简称经度），用字母λ表示。国际规定通过英 国格林尼治天文台的子午线为本初子午线（或叫首子午线），作为计算 经度的起点，该线的经度为 0 度，向东 0-180 度叫东经，向西 0-180 度叫西经。
水平面扫描是指在扫描井轨迹上任 一井段按需要的精度间距，截取许多水 平截面，求相关邻井与此水平面的截点 坐标。然后在各个水平截面上以扫描点 为圆心，作极坐标图，在图上对扫描点 与邻井同一垂深点的相互距离和方位进 行分析的方法。 相比于本文前述的两种扫描方法， 平面距离扫描方法最为简单，但由于误 差较大，因此常用于直井段以及井斜较 小情况下的扫描计算。
㈠ 坐标系—大地坐标、地图坐标、网格坐标
目前的各种投影方法，普遍采用等角投 影换算，因此将球面坐标投影到平面以后， 网格线在南北两极收敛于极点，如图。这样
就导致了在该坐标上的不同的位置，真北与
网格北（Grid North）存在夹角，即子午线 收敛角；在地图投影中，经纬线长度并非都
是按照同一比例缩小的，这表明地图上的长
二、Compass坐标系统与定位
㈡ 地图投影方法—高斯-克吕格投影 高斯-克吕格投影下的坐标系
中央经线为 X 轴，赤道为 Y 轴，两轴的交点为坐标原点，X 坐标值在 赤道以北为正，以南为负；Y 坐标值在中央经线以东为正，以西为负；Y 坐 标在中央经线以西为负值，运用起来很不方便。为了避免 Y 坐标出现负值，
技术员培训课件3.3.1
Landmark钻井软件的使用
钻井工程技术研究院 2015年07月
一、Landmark钻井软件介绍
二、Compass坐标系统与定位
三、Compass钻井模块的应用
一、Landmark钻井软件介绍
兰德马克公司开发的Landmark钻井一体化软件，以其操作灵 活、功能强大、数据共享便利等特点而成为时下最为流行的综合 性软件，版本分96版、98版、2000版、2003版、R5000版等；钻 井模块分Compass、Wellplan、CasingSeat、StressCheck、
坐标（φ,λ）确定的点，在平面上必有一个与它相对应的点（X,Y），
投影在平面上的点，就用大地坐标表示。 地图投影的方法很多，在中国国内，目前主要使用高斯-克吕格投
影（横轴墨卡托投影），而国外用的最多的是 UTM投影（全球横轴墨卡
托投影），除此之外，还有兰勃特投影、墨卡托投影等。
二、Compass坐标系统与定位
二、Compass坐标系统与定位
㈡ 地图投影
在数学中，投影的含义是指建立两个点集间一一对应的映射关
系。同样，在地图学中，地图投影就是指建立地球表面上的点与投 影平面上点之间的一一对应关系。地图投影的基本问题就是利用一
定的数学法则把地球表面上的经纬线网表示到平面上。地图投影的
方法很多，用不同的投影方法得到的经纬线网形式不同。在中国陆 上，目前主要使用高斯-克吕格投影（横轴墨卡托投影），而国外 用的最多的是 UTM 投影（全球横轴墨卡托投影），除此之外，还 有兰勃特投影、墨卡托投影等。
坐标所处的投影带。
二、Compass坐标系统与定位
㈡ 地图投影方法—UTM投影
UTM 投影全称为“通用横轴墨卡托投影”，美国于 1948 年完成这种
通用投影系统的计算。与高斯-克吕格投影相似，该投影角度没有变形，
中央经线为直线，且为投影的对称轴，在 6 度带内最大长度变形不超过 0.04%。
投影分带
三、Compass钻井模块的应用
㈡ 建立公司New Company
根据对话框输入必要的文字或者数据 、密码设置
防碰设置
分离警告设置
数据计算方法优选
三、Compass钻井模块的应用
㈡ 建立公司New Company 分离警告设置
三、Compass钻井模块的应用
㈡ 建立公司New Company 防碰方法选择—水平面扫描法
UTM 投影分带方法与高斯-克吕格投影相似，不过是自西经 180°起 每隔经差6 度自西向东分带，将地球划分为 60 个投影带。高斯-克吕格 投影的第 1 带是 UTM 的第 31 带。
二、Compass坐标系统与定位
㈡ 地图投影方法—UTM投影 UTM投影下的坐标系
UTM 投影按分带方法各自进行投影，故各带坐标成独立系统。以中央经 线（L0）投影为纵轴 X, 赤道投影为横轴 Y，两轴交点即为各带的坐标原点 。为了避免横坐标出现负值，UTM 北半球投影中规定将坐标纵轴西移 500 公 里当作起始轴，而 UTM 南半球投影除了将纵轴西移 500 公里外，横轴南移 10000 公里。 正因为如此，不但在每个带中都存在相同的大地坐标值，而且在同一带 中的南北半球，也存在相同的大地坐标值。因此，在进行 UTM 投影计算时， 必须指定坐标所在投影带和南北半球，或者换个角度考虑，将南北半球也分
将各带的坐标纵轴西移 500 公里，即将所有Y值都加 500 公里。
由于采用了分带方法，各带的投影完全相同，因此在每个带中都存在相 同的大地坐标值，为使用方便规定，在Y值前，需冠以带号。如大地坐标X： 3262472.71m，Y：18603355.91m，18即为带号。正因为高斯-克吕格投影的 坐标值中包含了带号，因此在全球范围内坐标值是唯一的，用户在使用时可 以无需指定该坐标所处的坐标带和中央经度。在国外采用的横轴墨卡托投影 坐标中，一般不将带号加到Y值前，因此用户在进行转换的时候，必须指定该
一、Landmark钻井软件介绍
二、Compass坐标系统与定位
三、Compass钻井模块的应用
三、Compass钻井模块的应用
㈠ 单位设置Unit Editer
点击Utilities下拉菜单，选择Units--点击Files—选择open，出现图1所示界面，可根据用户要 求选择English(英制单位)、si（公制单位）。另外，点击edit可进行小数点的定义（如小数点 后保留3位数字等）
一、Landmark钻井软件介绍
二、Compass坐标系统与定位
三、Compass钻井模块的应用
二、Compass坐标系统与定位
在石油钻井工程中，我们经常会遇到如下定位描述方式：从 井口沿北偏东 48.6°水平距离 540 米的地方；平台中心位于东 经 89°23´25″北纬 89°04´42″；靶区的大地坐标 X：3262472.71m ， Y：18603355.91m 等。这些定位方式都是
根据不同的需要，采用不同的坐标系所描述的。对于钻井工程的 设计人员和现场工程技术人员，正确理解这些坐标系和定位的表
示方法是非常重要的。
二、Compass坐标系统与定位
㈠ 坐标系—地理坐标
地球是一个椭球体，两极稍扁，中间略鼓。地球自转轴线与地球椭球体 的短轴相重合，并与地面相交于两点，这两点就是地球的两极，北极和 南极。 设椭球面上有一点 P（如左图），通过
度会发生变形。因此即使在同一个投影带， 不同的位置，子午线收敛角不同，变形比例 系数也不同。
二、Compass坐标系统与定位
㈠ 坐标系—相对坐标
在钻井工程中，出于使用方便的考虑
，经常要使用以井口为原点的相对坐标， 即以井口为原点的笛卡尔坐标。X 轴为北 坐标，方向与方位参考基准相同，一般为 网格北（Grid North，即大地坐标的北）
地面上任一点的位置，通常由经度和纬
度来确定。经线和纬线是地球表面上两 组正交（相交为 90 度）的曲线，这两
组正交的曲线构成的坐标，称为地理坐
标系。例如北京在地球上的位置可由北 纬 39°56'和东经 116°24'来确定。
二、Compass坐标系统与定位
㈠ 坐标系—大地坐标、地图坐标、网格坐标
地理坐标是一种球面坐标。由于地球表面是不可展开的曲面，也就 是说曲面上的各点不能直接表示在平面上，因此必须运用地图投影的方 法，建立地球表面和平面上点的函数关系，使地球表面上任一点由地理