为实现定向钻井设计零碰撞目标，提高钻井设计精度，针对现有三维绕障定向钻井设计方法进行优化设计研究。分别从障碍物描述模型构建、定向钻井单圆弧三维绕障水平投影设计、定向钻井双圆弧三维绕障水平投影设计、定向钻井垂直剖面图设计和绕障轨道设计，共五个方面实现对其优化。通过对比实验的方式证明，优化后的设计方法能够达到碰撞点个数为零的设计效果，实现对障碍物的精准描述，提高钻井设计方案的准确性。