[发明专利]一种井眼轨迹设计优选方法

说明书

本发明提供了一种井眼轨迹设计优选方法，其特征在于：建立井眼轨迹设计评价模型，Fn＝a1·Cn‑a2·DDIn‑a3·SFnm·AFn；其中F：井眼轨迹评价指数；n：第n条井眼轨迹方案代号；a1，a2，a3，权重系数；C：钻井节约成本指数；DDI：定向难度因子；SF：管柱在井内的侧向力指数；m：侧向力对抽油杆的磨损指数；m为0.6～1.2之间；AFn：第n条井眼轨迹抽油杆防磨指数；井眼轨迹优选原则为F值最大的井眼轨迹方案。本发明综合考虑钻井、定向施工难度及生产过程中杆管偏磨对投入成本的综合影响，多方案综合对比优选井眼轨迹设计，达到降低生命周期内综合成本的目的，提高油田开发效益。

技术领域

本发明属于油田钻采技术领域，尤其是涉及一种降低生产井生命周期内综合成本的井眼轨迹设计优选方法。

背景技术

井眼轨迹是连通地面井口与地下地质目标点的不规则空间三维通道，钻井、定向井、测井、固井以及后期生产所涉及到的工具及管柱都受其形状的影响，对于相同的井口及地质靶点，理论上可以设计出无数条井眼轨迹，但是什么形状的井眼轨迹才是最优的选择呢？需要建立一种评价设计方法，综合评定优化井眼轨迹设计。

钻井施工过程中，进尺最小的井眼轨迹设计方案可以降低进尺成本，理论上两点之间直线最短，这种井眼轨迹设计意味着要尽量的提高造斜点位置，提高造斜点位置将会导致稳斜井段长度增加，增加井眼净化的难度及钻井管柱的摩阻、扭矩，造成下部钻进托压，影响施工效率，因此钻井过程中优化的目标是难度适中的条件下尽量降低井眼长度，节约钻井成本。定向井施工中，选择合适的造斜点位置，利于定向施工作业，浅造斜地层软，井眼尺寸大，起斜困难，井眼质量难以保障，造斜点太深，地层强度大，造斜施工时间长。稳斜段井斜角太小，井眼轨迹方位漂移，井斜太大，管柱摩阻大，加压困难，轨迹控制难度增大。因此定向施工作业优化的目标是方便定向施工及利于轨迹控制。测井施工中，造斜段全角变化率大，井斜大，容易导致测井遇阻，因此测井施工中优化的目标则是降低或者消除电测遇阻。固井施工中，井斜大，稳斜段长，容易导致下套管遇阻、套管居中困难、环空窄边顶替效率低，固井质量差；全角变化率大，套管强度降低，易发生先期套损。因此固井工程优化的目标是保证套管顺利安全的下入，利于套管居中，提高顶替效率，保证固井质量。后期生产作业中，主要是降低抽油杆与油管间的磨损，降低由于治理偏磨增加的成本。特别是煤层气排采作业中，杆管偏磨已经成为制约煤层气排采的技术瓶颈问题。

综上所述，目前的井眼轨迹优化设计方法，都是基于解决各自专业领域内的技术难题或者降低局部成本为目标进行优化设计，设计方法具有局限性，井眼轨迹一旦形成，生产井整个寿命周期内的各种作业都受其影响，其影响将是永久性的，因此井眼轨迹设计优选要综合考虑钻井、定向施工及后期生产对其提出的指标要求，才能降低综合成本，提高效益。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种可降低生产井生命周期内成本的井眼轨迹设计优选方法，综合考虑钻井工程、定向工程及后期生产作业成本，以降低生产井生命周期内作业成本为优化设计目标，优化井眼轨迹，达到降低生产井建设及运维成本，提高单井综合效益。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：