馬建強（中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司，河南濮陽457001）

焦頁12-4HF頁巖氣三維水平井LWD軌跡控制技術(shù)

馬建強（中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司，河南濮陽457001）

三維水平井是頁巖氣焦石壩背斜帶焦石壩構(gòu)造上部署的主要井型，焦頁12-4HF是焦頁12號平臺四口井之一，完鉆井深4720m，水平段長2095.06m，軌跡控制方面主要存在溫度、油基、水平井段軌跡設(shè)計上下起伏等帶來的儀器、工藝方面的難題，通過現(xiàn)場實踐，應(yīng)用LWD儀器、定向段與水平段工藝技術(shù)等，解決了上述難題，取得良好效果。

軌跡控制；LWD；水平井；三維；頁巖氣；焦石壩

焦頁12-4HF頁巖氣三維水平井位于川東高陡褶皺帶包鸞－焦石壩背斜帶焦石壩構(gòu)造，地表出露下三疊統(tǒng)嘉陵江組，地層傾角3.40-5.43°，主產(chǎn)層為志留系龍馬溪組，厚度36m。焦頁12-4HF井是焦頁12號平臺四口井之一，完鉆井深4720m，設(shè)計為三維水平井，水平段長2130.00m，A靶點垂深2388m；B靶點垂深2416m；水平段長2095.06m（AC段1713.87m，CB段381.19m），定向增斜的同時，還需進行方位調(diào)整，軌跡控制工藝復雜。

一、軌跡控制難點分析

1.地層因素

上部地層可鉆性好，易斜，尤其是1500m之后軟硬交錯的地層極易增大井斜。龍馬溪組上部約40m厚的灰黑色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖鉆時極慢，鉆頭磨損嚴重。受周邊壓裂井的影響，龍馬溪組下部鉆至頁巖層位后易涌、易漏、壓力不穩(wěn)，且?guī)r性復雜、壓力差異懸殊。

2.儀器因素

（1）目的層溫度超過100℃，高溫環(huán)境下，儀器脈沖發(fā)生器、探管精確度受到較大影響。

（2）水平段設(shè)計為柴油基的油基鉆井液。儀器膠囊長時間被柴油浸泡，易發(fā)生硬脆性變化，影響LWD儀器。

（3）2130m的長水平段內(nèi)，無線隨鉆儀器脈沖強度減弱，信號衰減嚴重，給測斜、gamma數(shù)據(jù)傳輸帶來很大困難。

3.軌跡控制因素

（1）二開井段濁積砂層厚度不確定，最厚達30-40m，薄位僅有10m。設(shè)計要求鉆穿濁積砂15米完鉆，完鉆井斜55°，中完井斜控制帶來難度。三維水平井既要調(diào)整井斜達到設(shè)計要求，還要控制方位變化，定向難度成倍增加。

（2）龍馬溪組與五峰組兩個產(chǎn)層交叉穿行，地質(zhì)層位對比、傾角的確定都有一定難度；不同層位增斜、降斜趨勢不同，尤其是在交界面處井斜變化尤為明顯，不可避免將進行頻繁的軌跡調(diào)整，造成水平井段軌跡上下起伏。

二、軌跡控制技術(shù)應(yīng)用

1.軌跡控制要點.

本井在1920.00m下入LWD跟蹤測斜，直井段測斜不超過50m，造斜井段不超過20m，掌握井眼井斜、方位及造斜率的變化，并及時進行調(diào)整，確保實鉆與設(shè)計軌跡的吻合性。地層交界面及井斜變化較大的井段加密測點，加強預測；及時分析gamma數(shù)值的變化情況，并結(jié)合地質(zhì)設(shè)計分析巖性，掌握地層變化情況，提前調(diào)整井眼軌跡。

（1）直井段。直井段防斜打直是影響鉆進效率和定向軌跡質(zhì)量的重要因素。針對直井段夾層多的特點，采用合理控制鉆壓進行吊打。井深1920.00m下入LWD進行井斜監(jiān)控。根據(jù)鉆井情況，提前對方位進行調(diào)整，有效控制側(cè)向位移的持續(xù)增長，為下部增斜段施工創(chuàng)造條件。

（2）定向段

造斜點1990m，由于直井段側(cè)向位移較大（30m），給定向增斜段帶來一定的影響，增加了定向工作量。造斜井段施工時，造斜初期要盡快的確定入井鉆具的造斜能力，確定滑動鉆進的段長及雙驅(qū)鉆進的段長，保證既能滿足造斜率的要求，又能做到軌跡平滑，全角變化率不超標，為水平段的順利施工奠定基礎(chǔ)。

2.軌跡控制儀器應(yīng)用。

LWD是軌跡控制的重要手段，尤其是水平段的監(jiān)控。實鉆監(jiān)控中主要解決三個方面的難點。

（1）井溫。隨著井深的增加，井底溫度也越來越高。采用分段循環(huán)來降低井底溫度，防止因儀器一次到底超過儀器的最高承溫能力，造成探管損壞。

（2）油泡。LWD儀器使用期間，一直在柴油基鉆井液中浸泡，儀器橡膠件易發(fā)生硬脆，導致密封失效，儀器漏油。通過與儀器廠家溝通，全部應(yīng)用耐油材料。

（3）儀器信號衰減。更換泥漿泵活塞及密封膠圈，清理泥漿泵上水口濾清器，確保上水良好，減少因泥漿泵上水不好引起的泵壓波動；儀器方面，優(yōu)選脈沖器蘑菇頭及限流環(huán)配比，增強信號強度，將限流環(huán)更換為1.725mm，增強脈沖器信號強度，補償信號衰減量；定向工藝方面，準確計算反扭角大小，擺工具面一次到位，減少上提下放次數(shù)，將鉆具波動影響降到最低。

三、幾點認識

1.實鉆中，LWD儀器工作穩(wěn)定，測斜數(shù)據(jù)準確，gamma數(shù)據(jù)提供及時，為地質(zhì)錄井方卡準地層提供了有力保障。

2.通過軌跡控制，使LWD儀器在油基鉆井液中使用的各項指標由定性分析轉(zhuǎn)變?yōu)槎糠治觯欣诳茖W指導LWD儀器在油基鉆井液中的應(yīng)用。

3.進一步驗證螺桿欠尺寸扶正器在水平段的應(yīng)用效果，進一步探索不同尺寸扶正器配合不同的鉆井參數(shù)對井斜數(shù)據(jù)的影響。

［1］.王玲.石油化工工程項目設(shè)計階段工程造價的控制研究［A］.2013，（36）.

［2］.李青松.石油企業(yè)工程建設(shè)造價管理方法研究［J］.｛H｝勝利油田職工大學學報，2006，（04）.

個人簡介：

馬建強2007年畢業(yè)于中國石油大學（東營）石油工程專業(yè)，籍貫：河南偃師市，工作單位：中國石化中原石油工程有限公司鉆井二公司，職務(wù)：技術(shù)中心技術(shù)服務(wù)隊長，工程師，無學位，大學本科，研究方向：水平井軌跡控制。