油气资源深埋地下，要挖掘就必须钻井。前期的石油钻井都要钻直井。跟着一百多年来石油工业的技能进步，今日的钻井已不单单是构建一条油气通道，而是日益成为进步勘探发现率和开发采收率的重要技能手法，定向钻井已成为现代钻井工程的首要部分。
定向钻井的要害技能是井眼轨道规划、监测与操控技能，其实质是依据油气勘探开发要求来构建井眼轨道的空间形状。井眼轨道规划技能以钻井方针为条件，以几许学为根底，以核算机软件为手法，以井眼轨道操控技能为限制。因而，只要对钻井工艺和井眼轨道操控技能有满意了解和把握的人，才干作出高水平的井眼轨道规划的详细方案。一同考虑井眼轨道操控方案的规划往往也是轨道规划者本分的作业。
刘修善，1962年生，工学博士，正高档工程师。我国石油化工集团公司榜首批高档专家、科学技能立异领军人才、突出贡献专家，兼任Society of Petroleum Engineers会员、国家天然科学基金评定专家、《石油钻探技能》期刊副主编、多种国内外SCI期刊编委。长时间从事定向钻井工艺、随钻测量与操控等方面的研讨作业，掌管完结973方案、863方案、国家科技严重专项等国家级及省部级课题20余项，授权发明专利30余件。出书专著10余部，宣布榜首作者论文100余篇，其间三大检索录入60余篇。
作者自1984 年参加作业以来，一向从事井眼轨道规划理论与监测办法方面的研讨作业。在一些专家和朋友的鼓舞下，通过近5 年的考虑和准备，于2006年年末推出了学术专著《井眼轨道几许学》，总结了20 余年来的知道和领会。全书环绕井眼轨道规划、监测及操控办法的理论体系，贯穿了体系的几许学研讨办法，故定名为“井眼轨道几许学”。
井眼坐标系及标架坐标系
自该书榜首版发布以来，定向钻井技能有了很大开展，作者掌管完结的国家973 方案和国家科技严重专项等课题也积累了一些新的研讨成果。在国内外读者的广泛重视和不断敦促下，作者对榜首版进行修订的责任感和自信心日积月累，唆使日夜兼程地修订本书。
与榜首版比较，《井眼轨道几许学》第二版（刘修善著.北京：科学出书社，2019.9）在结构和内容上都有很大改变。
▋(1)凝练梳理了定向钻井的要害科学与工程问题，构建了井眼轨道表征、井眼轨道定位、井眼轨道规划、实钻轨道监测和随钻轨道操控五个研讨主题，为此将榜首版的九章内容修订为五章。
▋(2)在井眼轨道表征方面：
增加了井眼轨道的挠曲特性方程，提醒了挠曲参数分组及各组挠曲参数间的相互联系、井眼轨道挠曲形状与挠曲参数间的仅有对应联系；
增加了井眼轨道特征参数及求取办法、井眼轨道模型及参数间的相互联系、井眼轨道通用模型等内容，为满意井眼轨道规划、监测与操控等不同需求，建立了一致性的井眼轨道模型化办法。
▋(3)在井眼轨道定位方面：
精简了大地测量学常识，增加了地磁场模型，论说了规划轨道和实钻轨道的精准定位办法；
增加了测斜仪作业原理、井眼轨道差错模型及差错椭球表征等内容，介绍了井眼轨道不确定性点评办法。
三维绕障轨道规划
▋(4)在井眼轨道规划方面：
修正完善了规划过程及要求、二维井眼轨道的交互式通用规划办法等内容，增加了井下管柱摩阻剖析。
▋(5)在实钻轨道监测方面：
增加了井眼轨道形式识别办法，亦即测斜核算办法优选，修正完善了实钻轨道误差剖析等内容，重构了邻井防碰剖析的结构及内容。
▋(6)在随钻轨道操控方面：
增加了井眼轨道演化规则，修正完善了各种束缚条件下的随钻轨道操控方案规划；
构建了地层-钻具-轨道体系，论说了井眼轨道定量猜测与操控和地层天然造斜规则反演办法。
该书体系研讨和总结了定向钻井的若干科学与工程问题，将它们划分为井眼轨道表征、井眼轨道定位、井眼轨道规划、实钻轨道监测和随钻轨道操控五个研讨主题，具有体系性。依据定向钻井的实质性特征，将一系列工程技能问题凝练为几许学出题，使用微分几许、曲线论等理论建立了定向钻井的成套技能办法，颇具特征和立异性。该书第二版较榜首版增加了一些新的内容，进一步丰厚和开展了定向钻井的有关理论知道和工程技能办法，具有较高的学术水平缓实用价值，必将对石油工程技能进步和油气井工程学科开展起到推进效果。
我国工程院院士
2018 年9 月于北京
本文摘编自《井眼轨道几许学》（刘修善著. 2版. 北京：科学出书社，2019.9）一书“第二版前语”“第二版序”，有删减，标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-062156-6
The Geometry of Wellbore Trajectory
责任修改：吴凡洁 冯晓利
本书聚集作者30 余年的研讨成果，体系阐述了定向钻井的一系列科学与工程问题，根据微分几许、曲线论等理论，构建了井眼轨道几许学的成套理论、技能和办法。全书共五章，首要内容有：井眼轨道的表述办法、根本方程及二维模型、三维模型和通用模型，地球椭球及投影变换，井眼轨道定位办法和不确定性点评办法，各种杂乱结构井及方位漂移轨道规划和井下管柱摩阻剖析，实钻轨道测斜核算、误差剖析及邻井防碰点评，空间圆弧轨道演化规则，各种束缚条件下的随钻轨道操控方案规划，导向钻具几许造斜率，以及根据地层-钻具-轨道体系的井眼轨道定量猜测与操控和地层天然造斜规则反演办法。本书重视理论与实践相结合，合适从事油气井工程、探矿工程及相关专业的科研和技能人员阅览，也可作为高等院校相关专业师生的参考书。
（本文修改：刘四旦）
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