探析叢式井側(cè)鉆繞障水平井優(yōu)化設(shè)計方法

陳東陽

摘要：本文針對叢式井井網(wǎng)加密中“老井側(cè)鉆”存在的問題，提供了一種叢式井側(cè)鉆繞障水平井優(yōu)化設(shè)計方法。所提方法更新了叢式井側(cè)鉆繞障水平井設(shè)計約束條件，確立了叢式井側(cè)鉆繞障水平井設(shè)計目標(biāo)函數(shù)，并構(gòu)建了叢式井側(cè)鉆繞障水平井設(shè)計優(yōu)化模型。該優(yōu)化設(shè)計方法既避免了傳統(tǒng)方法的反復(fù)驗算，又提供了最優(yōu)的繞障距離，值得深思和推廣。

關(guān)鍵詞：叢式井;側(cè)鉆繞障水平井;井眼軌道;設(shè)計優(yōu)化

引言

“老井側(cè)鉆”是叢式井井網(wǎng)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(cè)鉆”數(shù)量的急劇增加，傳統(tǒng)基于二維定向井的繞障井設(shè)計方法，不僅計算繁瑣、工作量大，而且不能提供最優(yōu)軌道，已經(jīng)越來越不能適應(yīng)鉆井要求，急需一種更加有效的設(shè)計方法。[1]本文據(jù)此出發(fā)，在原有設(shè)計方法基礎(chǔ)上，基于三位水平井和井眼軌道設(shè)計方法，提出一種側(cè)鉆繞障水平井優(yōu)化設(shè)計，以期為相關(guān)從業(yè)人員提供一定的幫助。

1.叢式井側(cè)鉆繞障水平井設(shè)計約束條件

叢式井側(cè)鉆繞障水平井在石油工業(yè)中起著重要作用，使復(fù)雜地表條件下的油氣田開發(fā)成為可能。在叢式井側(cè)鉆繞障水平井設(shè)計中，應(yīng)注意以下幾個問題：井距和井干擾; 同時作業(yè)和碰撞控制;等等與叢式井側(cè)鉆繞障水平井日常作業(yè)有關(guān)的問題。其中，設(shè)計軌道與障礙物之間的最近距離是需要重點關(guān)注的問題，同時，也是叢式井側(cè)鉆繞障水平井設(shè)計的首要約束條件。[2]在叢式井側(cè)鉆繞障水平井設(shè)計開發(fā)過程中，為了保證設(shè)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(cè)鉆繞障水平井內(nèi)，觀察到的設(shè)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(dá)。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(guī)的雙重孔隙度、雙重滲透率和多重互作連續(xù)體方法對裂縫性儲層進(jìn)行模擬的二次擴展。具體如下所示：

——設(shè)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(shè)計軌道到障礙物軸線的距離。

4.結(jié)論

綜上所述，本文所提方法作為叢式井側(cè)鉆繞障水平井設(shè)計模式的最優(yōu)模型，特別在于它在建模局部模式中的用途，了解叢式井側(cè)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(fù)系數(shù)，以作為叢式井側(cè)鉆繞障水平井的最佳解決方案。

參考文獻(xiàn)

[1]王建民，方志學(xué)，王明.海洋鉆井淺層側(cè)鉆施工實踐與認(rèn)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(cè)鉆繞障技術(shù)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(yōu)化設(shè)計理論和方法研究[D].中國石油大學(xué)（北京），2018.DOI：10.27643/d.cnki.gsybu.2018.000121.