页岩气田压裂区加密调整井绕障轨道优化设计方法

摘要：

在页岩气丛式水平井设计中,针对压裂区的加密调整井井眼轨道设计需要考虑绕开已钻井压裂段影响域及压裂段影响域之间互相干扰等问题.为了快速评估加密调整井压裂段井眼轨道设计方案的合理性,运用矢量代数方法对页岩气压裂区障碍物进行了几何建模,该几何模型考虑了压裂裂缝影响域;然后根据所建立的障碍物几何模型,建立了以设计轨道总长度最短、轨道势能最小为优化目标,以轨道间防碰为约束条件的页岩气压裂区绕障轨道优化设计模型,并给出了判断页岩气压裂段影响域之间是否存在干扰的几何校核方法;最后依据四川盆地涪陵页岩气田现场实钻数据,对所建立的设计模型进行了验证.研究结果表明:①在压裂区,忽略压裂影响域的障碍物尺寸会被严重低估;②忽略压裂影响域,所设计出的绕障轨道可以避开老井的井眼轨迹,但是有可能会与已钻井的压裂影响域相交,进而引发钻井事故.结论 认为,所建立的页岩气压裂区绕障轨道优化设计模型能够满足防碰绕障约束的要求,相应的设计计算避免了繁琐的试算和校核,并且能够实现井眼轨道设计总长度和轨道势能达到最小值的优化目标.

关键词：页岩气、压裂区调整井、定向井绕障设计、井眼轨道优化设计、矢量代数、轨道总长度、轨道势能、最优化模型

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资助基金：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”;国家自然科学基金重点项目“页岩和致密油气田高效开发建井基础研究”;国家科技重大专项“复杂结构井、丛式井设计与控制新技术”;其子课题“高温高压钻完井管柱失效机理及安全控制技术”;国家重点研发计划项目“注采工程安全控制与井眼完整性评价技术”;“钻井工艺及井筒工作液关键技术研究”

在线出版日期：2020-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：87-96