基于成本最低原理的丛式井轨道优化设计

• 作 者: 徐婷
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 丛式井 成本最低 约束模型 优化 轨道最短

随着石油开采难度的逐渐增大,丛式井开始越来越广泛的应用。降低成本的途径有多种,而丛式井钻井技术是降低钻井成本的有效手段之一。井眼轨道设计是丛式井钻井技术的核心之一,针对不同的优化目标,井眼轨道有多种不同的设计方式,本文以丛式井钻井成本最低为优化目标,进行丛式井井眼轨道优化设计。在定向井钻井中,井眼轨迹设计主要包括二维井眼轨道模型设计和三维井眼轨道模型设计,建立这些模型的过程中,受到很多钻井参数的影响。在实际条件允许的前提下,给予这些钻井参数一定的变化范围,以成本最低为目标,优选出影响轨道设计的最优参数。丛式井设计初始,接收到现场提供的井口和靶点坐标,首先优选出最佳的井口和靶点对应关系,使得井口和靶点在水平投影图上连线不相交且水平位移平方和最小,这样既能保证丛式井各单井轨道之间不发生碰撞,又初步保证了丛式井单井轨迹最短。在此基础上,对丛式井单井轨道设计影响很大的造斜点和造斜率进行优选,在一定的范围内,优选出满足设计最短井眼轨道的最佳值,从井眼轨道设计方向降低一定程度的钻井成本。钻井周期在一定程度上同样影响钻井成本,因此对钻井周期进行了分析,可以从该区块的历史钻井资料预测钻井周期,合理安排丛式井钻井顺序,缩短钻井周期,以实现优质、高速、低成本安全钻井。结合实际,应用本文以成本为约束的轨道模型进行两组丛式井的设计,结果表明,此研究对降低丛式井成本有着重要的指导意义。