叢式水平井井眼軌道優(yōu)化設計.pdf

1、隨著鉆井工廠化作業(yè)的日益興起，利用叢式水平井開發(fā)低滲透、非常規(guī)油氣藏和海洋油氣資源已成為石油工程師的共識。井眼軌道設計是叢式水平井鉆井技術的關鍵問題之一。
　　在總結前人研究成果的基礎上，針對叢式水平井軌道設計問題，首先，根據(jù)不同的優(yōu)化指標與原則，研究了井口-靶點的優(yōu)選與單平臺的井口布局優(yōu)選方法。采用不相交水平位移最小距離法，建立相應的約束模型，實現(xiàn)井口與靶點的優(yōu)選與分配，既保證了叢式水平井各單井軌道之間不發(fā)生交碰，又初步保證了叢

2、式水平井單井軌跡最短;根據(jù)設計水平井段走向與水平最小主應力方向一致原則，為滿足偏移距需要，優(yōu)選平行布井方式布置平臺井口。
　　其次，考慮叢式水平井施工中摩阻的影響，結合長慶油田叢式水平井當前工藝設備條件，分析研究了偏移距與摩阻的關系，考慮施工可行性，首次進行了叢式水平井偏移距對軌道設計影響的研究，提出了淺層叢式水平井偏移距設計的原則和方法，并給出了下入失效性問題的解決方案;以降低井眼交碰風險和防碰井段總長度最小為優(yōu)化指標，應用空間

3、幾何學方法，建立了叢式水平井組鉆井順序的數(shù)學優(yōu)化模型，優(yōu)選出了最優(yōu)鉆井順序。
　　最后，以最優(yōu)化理論為基礎，以設計井深最短為優(yōu)化目標函數(shù)，以工具造斜率、造斜點垂深、井斜角、方位角為優(yōu)化設計變量，以中靶精度、地層條件、設計變量邊界等為約束條件，建立了叢式水平井單井井眼軌道最優(yōu)化設計模型。在最優(yōu)化設計模型求解上，利用Matlab優(yōu)化工具箱中的fmincon函數(shù)進行求解，經過實例計算驗證了設計模型的合理性、準確性，可作為進行井眼軌道優(yōu)化