摘要：常规轨道优化设计方法多以最短进尺(轨道长度)作为最快机械钻速和最低成本的核心目标函数,未考虑地层地质条件空间分布情况及其对钻时的影响,难以达成实际的优化期望。为此,从勘探钻井一体化设计角度,综合利用地层可钻性地震解释资料与工程设计经验,以页岩气井复杂地层常用的5段式水平井模型为例,建立了岩石可钻性级值与机械钻速的关系;同时基于多种群遗传算法,以最短钻时为优化目标进行了井身轨迹优化设计。分析结果表明:采用考虑地层因素的最短钻时井身轨道优化方法,可得到日费制合同模式中相对最优轨道设计方案,从而有效降低钻井时间成本。所得结论可为水平井井身轨迹优化设计提供参考。

摘要：采用定面射孔技术可降低页岩储层破裂压力,有效改善近井筒裂缝复杂形态,定面射孔参数设计是决定岩石破裂的关键。通过有限元方法建立页岩储层的数值模型,对定面射孔参数进行单因素分析,得出不同射孔参数组合方式影响破裂压力的规律。结果表明,破裂压力随射孔密度的增加呈非线性降低,随射孔孔径增加大幅度下降,而与射孔深度变化无相关性。优化得出最优射孔参数组合方式为孔密21孔/m、孔径0.03 m、孔深0.52m。采用灰色关联度分析法,对定面射孔参数进行多因素分析,评价上述射孔参数组合的优劣性,发现射孔参数组合的破裂压力值与其关联度呈负相关性,并且射孔参数组合(孔密12孔/m、孔径0.03 m、孔深0.52 m)为最优射孔参数。开展室内真三轴物模实验对比分析储层破裂压力,进一步验证了灰色关联度分析方法的可靠性。