水平井钻井技术已成为油田一项重要的增产措施,采用水平井钻井可以最大限度的增加油层的裸露面积,延长目标段的长度。国外针对水平井钻井技术研究较早且趋于成熟,早在1863年瑞士工程师就提出了钻水平井的建议,1870年俄国钻成井斜角达60度的井,同时期瑞典和美国研制出了测量井眼空间位置的仪器。随后先进的测量仪器、长寿命马达和新兴PDC钻头等技术不断出现和发展,水平井钻井技术也大规模高速度的发展起来。我国的水平井钻井技术从90年代开始也取得了很大的发展,水平井钻井水平和速度都得到了显著的提高。然而目前国内水平井钻井多采用常规水平井钻井技术。井下测量仪器也多采用常规MWD随钻测斜仪。钻具组合优选和工具面调整摆放成为现场操作人员经常需要面对的技术难题。为了实现不同领域的专家远程对水平井实时轨迹实时控制、复杂工况实时判断与远程指挥,设计一套水平井钻井远程实时监控系统形成水平井钻井远程监控指挥中心显得尤为重要。本文结合水平井钻井工艺特点、井下测量仪器测量原理和轨迹控制理论确定了水平井钻井远程实时监控系统监测与控制的各项工程参数。针对录井仪器与井下测量仪器(MWD)结构进行了系统研究,并根据所确定的各项工程参数自主设计与开发了实时数据采集系统,实现了录井数据与井下测量数据的多源采集、多源融合。并基于CDMA/GPRS无线信道传输技术,设计与形成了满足水平井钻井远程实时监控系统所需要的远程实时传输系统硬件配套和软件系统。本文采用软件工程瀑布模型思想搭建了水平井钻井远程实时监控系统总体架构,通过对井眼轨迹随钻分析方法的优选,基于三维可视化理论,自主开发井眼轨迹三维空间实时跟踪系统,并与上述实时数据采集系统和远程实时传输系统集成整合。通过算例测试表明,软件系统运行稳定,与硬件兼容性好,数据处理结果可靠,结果图形显示正确,具有现场应用价值。打破了国内至今没有一套集轨迹控制、轨迹监测以及录井综合判断一体化的高效可靠的互联网络实时信息传输系统的现状。对实现以录井综合信息与定向井测量信息多源采集多源融合的方式实施水平井钻井过程中的导向、轨迹控制、钻井工况判断,实现一个专家监管几十口井,专家不上井,有效提高单井效率降低人力资源成本,形成一个定向井水平井远程指挥中心具有重要意义。