叢式水平井具有水平井和叢式井的雙重特征,是高效開發(fā)頁巖氣田的先進(jìn)井型。叢式水平井井眼軌道優(yōu)化設(shè)計(jì),是頁巖氣工程中不可或缺的主要技術(shù)內(nèi)容之一,仍有必要進(jìn)行深入研究。叢式水平井的單井井型多為三維水平井,屬于復(fù)雜結(jié)構(gòu)井的范疇,三維待鉆軌道設(shè)計(jì)是復(fù)雜結(jié)構(gòu)井軌道設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在進(jìn)行連通井待鉆軌道設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)是否限定連通點(diǎn)的井眼方向,分別對(duì)連通過程中的“單向待鉆軌道設(shè)計(jì)”和“雙向待鉆軌道設(shè)計(jì)”進(jìn)行了研究。運(yùn)用矢量代數(shù)法和最小曲率法,建立了不同已知參數(shù)組合下的連通井三維待鉆軌道設(shè)計(jì)計(jì)算方程;拓展了靶區(qū)幾何形狀,建立了定向井著陸到復(fù)雜構(gòu)造的軌道設(shè)計(jì)計(jì)算方程;結(jié)合工具面角的矢量表達(dá)式推導(dǎo)出了定向井到鄰井以及著陸面最近距離的計(jì)算公式。在連通井雙向待鉆軌道設(shè)計(jì)方程組求解中,應(yīng)用擬解析解理論,避免了求解復(fù)雜的非線性方程組,使計(jì)算更加高效。針對(duì)不同的糾偏目標(biāo)段建立了糾偏軌道設(shè)計(jì)方程組,以軌道總長度、軌跡符合率和軌道復(fù)雜度作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)建立了糾偏軌道多目標(biāo)優(yōu)化模型。算例分析表明選用最大井眼曲率進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),軌道總長度最短且軌跡符合率最高,而設(shè)計(jì)水平位移最大時(shí)糾偏軌道的復(fù)雜度最小。針對(duì)叢式井側(cè)鉆繞障水平井軌道...

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.2空間斜面上糾偏軌道設(shè)計(jì)

度Ln確定出N點(diǎn)的位置，其與初始點(diǎn)A的井眼切線構(gòu)成了一個(gè)空間斜平面（圖1.2）。這樣，就將三維軌道設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)化成了二維軌道設(shè)計(jì)問題。此方法避免了求解非線性方程組，使解的收斂性和穩(wěn)定性得到了保證。圖1.2空間斜面上糾偏軌道設(shè)計(jì)Fig.1.2Diagramofdeviat....

圖1.3水平井與直井連通設(shè)計(jì)

圖1.3水平井與直井連通設(shè)計(jì)Fig.1.3Intersectiondesignofhorizontalwellandverticalwell0年，鮮保安等人[51,52]提出了用水平井連通技術(shù)開采高陡構(gòu)造煤層氣通設(shè)計(jì)中，直井采用洞穴完井以保證水平井與直井....

圖1.4兩口水平井連通設(shè)計(jì)

圖1.4兩口水平井連通設(shè)計(jì)Fig.1.4Intersectiondesignoftwohorizontalwells1年，中原油田在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了定向井與水平井在煤層中的連通，提供了一種全新的技術(shù)。5年，席寶斌、高德利[53]基于現(xiàn)有定向井和水平井井眼軌道設(shè)....

圖1.5側(cè)鉆繞障井水平投影圖上單圓弧繞障剖面

劉維凱[62]通過對(duì)密集井網(wǎng)障礙井空間位置的描的雙圖法設(shè)計(jì)模型。李枝林等人[63]提出了三維并給出五段式剖面設(shè)計(jì)中節(jié)點(diǎn)排列順序的10種離沿井深變化的特點(diǎn)，將已鉆井抽象為空間曲域之間的相互關(guān)系，提出了三維側(cè)鉆繞障井的于斜面圓弧法的三維繞障井設(shè)計(jì)方法，指出在上的投影距繞障中心的距....

本文編號(hào)：4007650