تقنية الآبار الأفقية أصبحت وسيلة أساسية وفعالة من حيث التكلفة لتطوير موارد غير تقليدية مثل نفط وغاز الصخور الزيتيّة، وتعتمد فعالية الحفر إلى حد كبير على مدى توافق تركيبة أدوات الحفر السفلية مع الخصائص الجيولوجية الميكانيكية لتكوين الصخور الزيتيّة. ومع ذلك، لا تزال الآليات التعاونية بين الخصائص الجيولوجية الميكانيكية، ومعايير هيكل أدوات الحفر، ومعايير عمليات الحفر غير واضحة في الدراسات الحالية، مما يصعب تحقيق التحكم الدقيق والفعال للمسار أثناء الحفر الفعلي. لذلك، قامت هذه الدراسة على بيانات جيولوجية وبيانات الحفر لمنطقة نفطية نموذجية في حوض جُونغار بشينجيانغ، وأنشأت طريقة محاكاة رقمية تجمع بين الخصائص الجيولوجية الميكانيكية، والميكانيكا الهيكلية لأدوات الحفر، والديناميكيات الحفرية. تم التركيز على تحليل التأثير الشامل لعدد المستقرات، ومواقع توزيعها، وعمق غوص أضلاع المستقر في التكوين، بالإضافة إلى معايير الحفر الميكانيكية مثل الضغط الدوراني وسرعة الدوران، على قدرة التوجيه لتركيبة أدوات الحفر السفلية، بهدف الكشف عن آلية الترابط الديناميكي بين المعايير المختلفة والبحث عن أفضل توافق. أظهرت النتائج أن تكوين المستقرات، وخاصة عدد المستقرات، والمسافة بين المستقرات ورأس الحفر، وعمق غوص أضلاع المستقر في التكوين الطيني، أكثر حساسية على قدرة التوجيه مقارنةً بمعايير الحفر القابلة للتعديل في الوقت الحقيقي مثل الضغط الدوراني وسرعة الدوران. استنادًا إلى هذه الآلية، تم اقتراح استراتيجية تحسين هيكلية تدور حول "زيادة توزيع المستقرات قرب رأس الحفر، التحكم الدقيق في المسافات، وتحسين عمق الغوص". وأظهرت المحاكاة والمقارنة مع الحالات العملية أن هذه الطريقة يمكن أن تحسن بشكل ملحوظ قدرة التوجيه وكفاءة الحفر لتركيبة أدوات الحفر السفلية. توفر نتائج الدراسة أساسًا نظريًا ودعمًا تقنيًا رئيسيًا للتصميم المفصل لتركيبات أدوات الحفر السفلية في الآبار الأفقية لنفط وغاز الصخور الزيتيّة.

آبار أفقية; نفط الصخور الزيتيّة; غاز الصخور الزيتيّة; نموذج جيولوجي; تركيبة أدوات الحفر; محاكاة رقمية; هندسة جيولوجية متكاملة