石油学报

作者：唐雪平, 洪迪峰, 高文凯, 彭烈新, 杨宝斌

单位：1. 中国石油集团工程技术研究院有限公司 北京 102206;2. 安世亚太科技股份有限公司 北京 100020;3. 中国石油集团渤海钻探工程有限公司第四钻井分公司 河北河间 101916

关键词：水平井,三维轨道,恒工具面角,数值模型,设计方法

基金：唐雪平,男,1964年2月生,1998年获石油勘探开发科学研究院硕士学位,现为中国石油集团工程技术研究院有限公司教授级高级工程师,主要从事定向钻井和井下控制工程技术方面的研究。Email:txpdri@cnpc.com.cn

摘要： 为降低页岩油气田三维水平井的施工难度,提出了七段制恒工具面角轨道设计模型。根据工程设计需求,将设计参数归为3类18种求解组合。由于参数约束方程为多元非线性方程组,难以解析求解,为此探索了数值求解方法。首先求解对应的三维圆弧轨道模型,将其结果作为恒工具面角轨道模型的初值,进而采用拟牛顿法进行求解。基于三维圆弧轨道模型及其解析公式,设计了恒工具面角轨道模型常用求解组合算法流程,解决了三维恒工具面角设计模型求解难题。算例研究表明,模型求解方法简单、有效,计算精度高,易于编程实现,可以为三维水平井轨道设计以及页岩油气田三维丛式水平井优快钻井提供新选择以及相应的技术支持。

来源：2022年第9期

《石油学报》期刊编辑部

查看石油学报杂志2022年第9期