丛式井侧钻绕障水平井优化设计方法

作     者：王志月 高德利 秦星 WANG Zhiyue;GAO Deli;QIN Xing

作者机构：中国石油大学石油工程教育部重点实验室北京102249 

出 版 物：《西安石油大学学报（自然科学版）》 (Journal of Xi’an Shiyou University（Natural Science Edition）)

年 卷 期：2017年第32卷第4期

页      面：55-60页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金创新研究群体项目"复杂油气井钻井与完井基础研究"(编号:51521063) 国家重点研发计划课题"钻井工艺及井筒工作液关键技术研究"(编号:2016YFC0303303) 国家重大科技专项(编号:2017ZX05009-003) 

主　　题：侧钻水平井 绕障 优化设计 最优化模型 井眼轨道 矢量代数 

摘      要：针对丛式井侧钻水平井设计过程中需要避开已钻障碍井的问题,分别根据障碍井段为直井段和定向井段,将障碍物抽象为圆柱和圆环模型,运用矢量代数给出了障碍物轴线方程,并根据侧钻点方向线、靶点方向线与障碍物是否相交,确定绕障井的剖面类型。以绕障轨道总长度最短为优化目标,以绕障轨道距障碍物的最近距离、最大井斜变化率、最大方位变化率以及最大井眼曲率为约束条件,建立了丛式井侧钻绕障水平井轨道最优化设计模型。根据不同的绕障类型进行了实例计算,结果表明所提出的最优化模型能够得到井眼轨道总长度最短的轨道,并满足安全绕障距离及井斜变化率、方位变化率、井眼曲率的要求。该方法避免了复杂的试算和校核,并且适用于其他类型绕障井的轨道设计。