连续油管侧钻开窗是石油开采、开发过程中提升油气采收率、同时也是提高油气产能非常重要的手段。这种技术投资少、经济效益高,不仅能够缩短钻井的工艺周期,而且可以节省钻井作业中所产生的成本。在连续油管侧钻开窗过程中,窗口的形状会影响工具的通过,以及中靶的成功率。如果窗口不合理,必然会使工具难以通过窗口,可能无法顺利控制井眼轨迹,当然也就不能中靶等一系列的问题。因此,合理的窗口形状,有利于连续油管的通过,避免多次起下,也有利于侧钻的中靶率。为研究侧钻开窗中窗口的形状规律,本文综述了国内外连续油管侧钻开窗的发展现状,发现关于侧钻开窗的文献很多,但对侧钻开窗窗口形状的研究却很少。很多研究者对于侧钻窗口形状的研究是以二维平面进行的,一方面,这样只是得到了开窗工具在套管上的切口形状,无法知道工具伸出套管外部分的情况,因而无法确定窗口的通过率以及合理性;另一方面,工具的形状对形成窗口形状也会有一定的影响。为了更加准确的研究侧钻窗口的形状,本文采用三维模型进行研究。本文首先确定连续油管开窗工具的参数。针对单一角度与多角度两种斜向器的特点,选择多角度的斜向器进行研究,并设定了各段斜面的高度和角度。根据铣鞋的设计要求,对铣鞋组合进行了选择。本拟选择双铣鞋组合进行研究,其中引领铣鞋为金刚石铣鞋,扩眼铣鞋为硬质合金铣鞋,并设定了铣鞋的相关参数。其次,建立三维模型研究铣鞋与套管相交的结果。以简单的两个回转体模型-圆柱面与圆柱面斜向相交的模型来研究其变化规律,设计两模型相交的几何仿真算法。为求解模型相交后的结果,作了如下几步的算法设计:三维网格模型的建立,三角形单元之间的交点求解、交点的分类及数据结构、交点在三角形单元中的分布、交点三角形单元的细分和边线确定、无效面的删除算法、模型重构等。再次,建立侧钻开窗的二维示意图,包括铣鞋与斜向器和套管接触的关系,通过几何关系推导相关的计算公式,研究刚性情况下铣鞋在侧钻过程中的运动轨迹以及其沿水平方向方位角的变化规律。最后,采用二维模型和相关实例计算窗口的形状并分析其结果,指出该方法的缺点。接着采用三维模型,利用前文设计的几何仿真算法研究窗口形状。由于模型网格数量过于庞大,而且程序对网格处理的算法未进行优化,计算时间太长,因此,简化三维模型代替铣鞋与套管的三维模型,计算相关的实例,验证算法的可行性。