1.一种综合考虑钻井和水力压裂的水平井方位优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S10、收集工区的地层垂深TVD、岩石力学参数、孔隙压力参数、地应力参数以及工区待钻井设计井身结构、设计钻具结构、设计钻井液性能参数、起下钻速度vp；

步骤S20、建立水平井坍塌压力和破裂压力计算模型，并根据工区的地层垂深TVD、岩石力学参数、孔隙压力参数、地应力参数计算不同方位水平井眼的坍塌压力当量密度ρc和破裂压力当量密度ρf；

步骤S30、根据工区待钻井设计井身结构、设计钻具结构、设计钻井液性能参数、起下钻速度vp计算设计水平井的波动压力当量密度ρsw；

步骤S40、绘制坍塌压力当量密度ρc、破裂压力当量密度ρf、设计钻井液密度ρm和波动压力当量密度ρsw关系图版，确定最佳水平井钻井方位。

2.根据权利要求1所述的一种综合考虑钻井和水力压裂的水平井方位优化方法，其特征在于，所述所述岩石力学参数包括岩石泊松比μ、岩石内聚力C0、岩石内摩擦角 岩石抗张强度St和岩石Biot系数αp；所述孔隙压力参数包括地层孔隙压力Pp；所述地应力参数包括垂向地应力σv、最大水平地应力σH、最小水平地应力σh；所述设计井身结构包括井深H、井筒直径Dw；所述设计钻具结构包括钻铤外径ddc、钻铤长度Ldc、钻杆外径ddp、钻杆长度Ldp；所述设计钻井液性能参数包括设计钻井液密度ρm、流性指数n和稠度系数K。

3.根据权利要求1所述的一种综合考虑钻井和水力压裂的水平井方位优化方法，其特征在于，所述步骤S20中水平井坍塌压力和破裂压力计算模型如下：式中：σr、σθ、σz、τθz分别为井眼圆柱坐标下井壁应力，MPa；σH为水平最大地应力，MPa；σh为水平最小地应力，MPa；σv为垂向地应力，MPa；Pw为钻井液液柱压力，MPa；θ为井周角，°；ψ为井眼方位(井眼轴线与最大水平地应力方位夹角)，°；μ为泊松比，无因次；σi、σj、σk分别为井壁主应力分量，MPa；Pp为孔隙压力，MPa；αp为Biot系数，无因次。

4.根据权利要求3所述的一种综合考虑钻井和水力压裂的水平井方位优化方法，其特征在于，所述步骤S20中的坍塌压力当量密度ρc计算公式为：其中，

式中：cw为层理面内聚力，MPa； 为层理面内摩擦角，°；β为弱面法线与最大主应力方向夹角，°；c0为本体内聚力，MPa； 为本体内摩擦角，°；β0为本体剪切破坏破裂面角度；β1、β2为层理剪切滑移破坏角度范围，°；fc为井壁坍塌破坏函数；γ为井壁最大主应力与井眼轴线夹角，°；lp、mp、np为层理面法线在大地坐标系下的方向余弦；lm、mm、nm为井壁最大主应力在坐标系下的方向余弦；DIP为理面倾角，°；TR为层理面走向，°；Pc为坍塌压力，MPa；ρc为坍3

塌压力当量密度，g/cm；TVD为地层垂深，m；

破裂压力当量密度ρf的计算公式为：式中：St为岩石抗拉强度，MPa；ff为井壁破裂函数；Pf为破裂压力，MPa；ρf为破裂压力当3

量密度，g/cm。

5.根据权利要求1所述的一种综合考虑钻井和水力压裂的水平井方位优化方法，其特征在于，所述步骤S30的具体过程为：步骤S31、根据钻铤环空直径比ddc/Dw和流性指数n，得到流体黏附系数Kc；

步骤S32、计算钻铤环空流速vdc和钻杆环空流速vdp：步骤S33、根据钻铤环空流速vdc和钻杆环空流速vdp计算钻铤环空雷诺数Redc和钻杆环空雷诺数Redp；

步骤S34、钻铤和钻杆环空流态判断，并根据钻铤环空雷诺数Redc和钻杆环空雷诺数Redp计算钻铤环空摩阻系数fdc和钻杆环空摩阻系数fdp：对于钻铤环空：

当Redc<(3470‑1370n)时，钻铤环空为层流，钻铤环空摩阻系数fdc：fdc＝24Redc

式中：fdc为钻铤环空摩阻系数；Redc为钻铤环空雷诺数，无因次；

当Redc≥(3470‑1370n)时，钻铤环空为紊流，钻铤环空摩阻系数fdc：式中：fdc为钻铤环空摩阻系数；Redc为钻铤环空雷诺数，无因次；

对于钻杆环空：

当Redp<(3470‑1370n)时，钻杆环空为层流，钻杆环空摩阻系数fdp：fdp＝24/Redp

式中：fdp为钻杆环空摩阻系数；Redp为钻杆环空雷诺数；

当Redp≥(3470‑1370n)时，钻杆环空为紊流，钻杆环空摩阻系数fdp：式中：fdp为钻杆环空摩阻系数；Redp为钻杆环空雷诺数；

步骤S35、根据钻铤环空流速vdc、钻杆环空流速vdp、钻铤环空摩阻系数fdc、钻杆环空摩阻系数fdp计算波动压力当量密度ρsw。

6.根据权利要求5所述的一种综合考虑钻井和水力压裂的水平井方位优化方法，其特征在于，所述钻铤环空流速vdc和钻杆环空流速vdp的计算公式如下：式中：vdc为钻铤环空流速，m/s；ddc为钻铤外径，cm；vdp为钻杆环空流速，m/s；ddp为钻杆外径，cm；vp为起下钻速度，m/s；Dw为井筒直径，cm。

7.根据权利要求5所述的一种综合考虑钻井和水力压裂的水平井方位优化方法，其特征在于，所述钻铤环空雷诺数Redc和钻杆环空雷诺数Redp的计算公式如下：式中：Redc为钻铤环空雷诺数，无因次；Redp为钻杆环空雷诺数，无因次；ρm为密度，g/3

cm；n为流性指数，无因次；K为稠度系数，无因次。

8.根据权利要求5所述的一种综合考虑钻井和水力压裂的水平井方位优化方法，其特征在于，所述波动压力当量密度ρsw的计算公式如下：3

式中：Ldc为钻铤长度，m；Redp为钻杆长度，m；ρsw为波动压力当量密度，g/cm。

9.根据权利要求1所述的一种综合考虑钻井和水力压裂的水平井方位优化方法，其特征在于，所述步骤S40中：

当坍塌压力当量密度ρc、破裂压力当量密度ρf之间的安全密度窗口，即坍塌压力当量密度ρc、破裂压力当量密度ρf二者之间的区域在宽的情况下，设计钻井液密度ρm和波动压力当量密度ρsw构成的钻井操作密度波动范围不会超过安全密度窗口，沿着任意方向钻井均不会发生井壁垮塌和井壁破裂，此时，从有利于水力压裂的角度考虑，优化的水平井方位为最小水平地应力方向。

10.根据权利要求1所述的一种综合考虑钻井和水力压裂的水平井方位优化方法，其特征在于，所述步骤S40中：

当坍塌压力当量密度ρc、破裂压力当量密度ρf之间的安全密度窗口，即坍塌压力当量密度ρc、破裂压力当量密度ρf二者之间的区域在不宽的情况下，设计钻井液密度ρm和波动压力当量密度ρsw构成的钻井操作密度波动范围会超过安全密度窗口，即钻井操作密度波动范围与安全密度窗口之间存在重叠区，重叠区如图4的虚框阴影区，可以得到重叠区边界点与最小水平地应力方向的夹角ψ1和ψ2，此时，从有利于水力压裂的角度考虑，优化的水平井方位为靠近最小水平地应力方向的夹角min{ψ1,ψ2}。