探析叢式井側鉆繞障水平井優化設計方法

陳東陽

摘要：本文針對叢式井井網加密中“老井側鉆”存在的問題，提供了一種叢式井側鉆繞障水平井優化設計方法。所提方法更新了叢式井側鉆繞障水平井設計約束條件，確立了叢式井側鉆繞障水平井設計目標函數，并構建了叢式井側鉆繞障水平井設計優化模型。該優化設計方法既避免了傳統方法的反復驗算，又提供了最優的繞障距離，值得深思和推廣。

關鍵詞：叢式井;側鉆繞障水平井;井眼軌道;設計優化

引言

“老井側鉆”是叢式井井網加密的常用方法，對于油田采收率的提高有著重要的意義。但是，隨著“老井側鉆”數量的急劇增加，傳統基于二維定向井的繞障井設計方法，不僅計算繁瑣、工作量大，而且不能提供最優軌道，已經越來越不能適應鉆井要求，急需一種更加有效的設計方法。[1]本文據此出發，在原有設計方法基礎上，基于三位水平井和井眼軌道設計方法，提出一種側鉆繞障水平井優化設計，以期為相關從業人員提供一定的幫助。

1.叢式井側鉆繞障水平井設計約束條件

叢式井側鉆繞障水平井在石油工業中起著重要作用，使復雜地表條件下的油氣田開發成為可能。在叢式井側鉆繞障水平井設計中，應注意以下幾個問題：井距和井干擾; 同時作業和碰撞控制;等等與叢式井側鉆繞障水平井日常作業有關的問題。其中，設計軌道與障礙物之間的最近距離是需要重點關注的問題，同時，也是叢式井側鉆繞障水平井設計的首要約束條件。[2]在叢式井側鉆繞障水平井設計開發過程中，為了保證設計軌道與障礙物之間的最近距離大于安全防撞距離，單位向量是識別和量化叢式井側鉆繞障水平井內，觀察到的設計軌道與障礙物之間的距離，同時繞障軌道到障礙物軸線距離的最佳表達。為此，引入了多段井方法，將井按照與管接頭連接的管段（井段）順序離散，利用常規的雙重孔隙度、雙重滲透率和多重互作連續體方法對裂縫性儲層進行模擬的二次擴展。具體如下所示：

——設計軌道的最大偏差;

——第i井段的最大井斜變化率;

——第i井段的最大方位變化率;

——第i井段的井眼曲率;

——第i井段的最大井眼曲率;

Lmin——第i井段的最小段長;

Lmax——第i井段的最大段長;

dmin——安全繞障距離;

d——設計軌道到障礙物軸線的距離。

4.結論

綜上所述，本文所提方法作為叢式井側鉆繞障水平井設計模式的最優模型，特別在于它在建模局部模式中的用途，了解叢式井側鉆繞障水平井的繞障機制。在這種情況下，方程不再是梯度而是具有復系數，以作為叢式井側鉆繞障水平井的最佳解決方案。

參考文獻

[1]王建民，方志學，王明.海洋鉆井淺層側鉆施工實踐與認識[J].化工管理，2021（32）：182-183.DOI：10.19900/j.cnki.ISSN1008-4800.2021.32.086.

[2]羅康杰，陳克林，李樹民.江西省弋陽銅礦陀螺儀與偏心楔定向側鉆繞障技術實踐[J].世界有色金屬，2020（11）：207-208.

[3]王志月. 頁巖氣叢式水平井井眼軌道優化設計理論和方法研究[D].中國石油大學（北京），2018.DOI：10.27643/d.cnki.gsybu.2018.000121.