邢開宇

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶163413）

L26-P22長水平段水平井鉆井技術(shù)

邢開宇*

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶163413）

為了實現(xiàn)L油田的有效開發(fā)動用，部署L26-P22長水平段水平井。通過對鉆井施工難點分析，進行了L26-P22井井身結(jié)構(gòu)和井眼軌跡的優(yōu)化設(shè)計，施工中應(yīng)用旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導向鉆井工具，實現(xiàn)了井眼軌跡的精確控制，保證了3個靶點全部中靶；通過強化減摩降扭技術(shù)措施和安全鉆井技術(shù)措施，實現(xiàn)了鉆井安全，取得了良好的施工效果。

軌跡控制；長水平段；安全鉆井；減摩降扭；L26-P22井

L油田位于S盆地中央凹陷區(qū)，構(gòu)造圈閉面積達3.6～26.64km2，圈閉幅度30～50m。從單層厚度統(tǒng)計情況看，砂巖厚度在1～2m的占總層數(shù)的45.16%，占總厚度的40.64%；有效厚度在1～2m的層占總層數(shù)的56.07%，占總厚度的66.39%。從巖芯樣品分析，該區(qū)巖芯平均孔隙度為11.5%，平均滲透率為0.64×10-3μm2，屬于低孔、特低滲儲層。為了加快L油田開發(fā)，在該區(qū)域部署了L26-P22井，該井設(shè)計斜深3528.00m，垂深1732.84m，水平位移1899.92m，水平段長1600.40m，屬于長水平段水平井。

1　鉆井難點分析

1.1井眼軌跡控制比較困難

為了增加產(chǎn)能，地質(zhì)設(shè)計水平段長度為1600m，需要穿越A、B、C三個靶點，在鉆井施工中，隨著水平井段的不斷延長，造成摩阻扭矩不斷增大，在進行定向施工時，使鉆壓無法傳遞，工具面角無法擺正，這就極大地增加了井眼軌跡控制的難度。

1.2摩阻扭矩大

隨著水平井段的不斷延長，鉆具與下井壁的接觸面積不斷增大，這就增加了鉆具與井壁之間的周向摩擦扭矩，同時由于鉆具長度的不斷增加，鉆具的軸向摩擦扭矩也在不斷增加；另外隨著水平井段的不斷延長，巖屑在上返過程中被磨的很碎，這樣混在鉆井液中無法清除，使鉆井液的固相含量增加，潤滑性降低，增加了鉆井施工的摩阻扭矩。

1.3易形成巖屑床

隨著水平井段的不斷延伸，在大斜度井段和水平井段，鉆具與井眼底邊的接觸面積不斷增大，這樣就形成了偏心的環(huán)控，在井眼的下方鉆井液流速低，攜帶巖屑的能力明顯降低，巖屑會在井下的下方堆積，形成巖屑床，給鉆井施工帶來安全隱患。

1.4井壁穩(wěn)定性差

該井水平段需要在青山口組二、三段中穿行，這一層位在以往鉆井中極不穩(wěn)定，隨著井深的不斷增加和水平井段的不斷延長，很容易造成井壁失穩(wěn)情況。

2　優(yōu)化設(shè)計技術(shù)

2.1井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

根據(jù)L26-P22井的區(qū)域地質(zhì)特點，結(jié)合已完鉆的直井施工情況，對L26-P22井的井身結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。在滿足地層三壓力、封固必封點的情況下，擬對L26-P22井采用二層套管井身結(jié)構(gòu)，首先打?qū)Ч?0m，一開采用?311.2mm鉆頭鉆進至井深1196.00m，下入?244.5mm套管，封固嫩江組二段以上不穩(wěn)定地層，二開采用?215.9mm鉆頭鉆進至3528.00m完鉆，下入?139.7mm油層套管，為后期采油奠定基礎(chǔ)。井身結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及要求如表1所示。

2.2井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計

井眼軌跡設(shè)計的好壞直接關(guān)系到鉆井施工速度和安全，因此在L26-P22井井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計過程中，采用二維變曲率雙增井眼軌跡設(shè)計模式，這一井眼軌跡設(shè)計模式的優(yōu)點是在兩個增斜井段之間設(shè)計一段穩(wěn)斜井段，用來彌補因工具造斜誤差造成的井斜或者方位偏差，能夠大大降低現(xiàn)場施工難度，利于現(xiàn)場施工。井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計數(shù)據(jù)如表2所示。

表1　井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計數(shù)據(jù)表

表2　井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計表

3　鉆井施工技術(shù)

3.1井眼軌跡控制技術(shù)

（1）直井段軌跡控制。優(yōu)化設(shè)計后，造斜點位置為1469.00m，這一段的軌跡控的要點是“防斜打直”，為后期定向施工奠定基礎(chǔ)。在該井段施工中，鉆具組合為：?311.2mm （215.9mm）鉆頭+?203.2mm無磁鉆鋌×9m+?203.2mm鉆鋌×9m+?308.0mm穩(wěn)定器+?203.2mm鉆鋌×9m+ ?308.0mm穩(wěn)定器+?177.8mm鉆鋌×26m+?159mm螺旋鉆鋌×81m+?127.0mm加重鉆桿×334.8m+?127.0mm鉆桿。施工中嚴格執(zhí)行技術(shù)措施，采用定點測斜，發(fā)現(xiàn)井斜有增大趨勢加密測斜，在造斜點前100m采取輕壓吊打，保證造斜點處井斜角不超過0.5°。

（2）造斜段軌跡控制。造斜井段軌跡控制好壞，直接關(guān)系到鉆井施工的成敗。在該施工井段中按照“略高勿低、先高后低、寸高必爭、早扭方位、穩(wěn)斜探頂、矢量入靶”來進行井眼軌跡控制，鉆具組合為：?215.9mm鉆頭+?172mm單彎螺桿（1.5°）+?165mmLWD+?159mm無磁鉆鋌×9m+?159mm螺旋鉆鋌×27m+?127m加重鉆桿×28m+?127.0mm斜坡鉆桿×400m+?127m加重鉆桿×296m+?127.0mm鉆桿。施工初期連續(xù)定向幾個單根，摸清楚該套鉆具組合在該地區(qū)的實際造斜率，然后按照設(shè)計要求，在保證造斜率的情況下，采用定向鉆進和復(fù)合鉆進相結(jié)合的方式，實現(xiàn)對井眼軌跡的精確控制，保證順利入靶。

（3）水平段軌跡控制。由于該井設(shè)計水平段長1600.00m，采用常規(guī)螺桿鉆具組合會出現(xiàn)托壓，工具面角無法擺正的情況，因此應(yīng)用在旋轉(zhuǎn)過程中能夠穩(wěn)斜、增斜和降斜的旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導向鉆井工具，實現(xiàn)對水平井段軌跡的精確控制。鉆具組合為：?215.9mm鉆頭+?165.1mm旋轉(zhuǎn)導向+?165.1mm LWD+?127.0mm無磁加重鉆桿× 9.30m+?127.0mm斜坡鉆桿+?127.0mm加重鉆桿× 334.8m+?127.0mm鉆桿。施工中根據(jù)地質(zhì)導向的要求，及時調(diào)整鉆井軌跡，使鉆頭始終沿著油層發(fā)育方向前進，實現(xiàn)A、B、C三個靶點全部中靶，砂巖鉆遇率95%。

3.2減摩降扭技術(shù)

在L26-P22井施工中，為了更好地降低鉆井的摩擦阻力和扭矩，在鉆井施工過程中主要采用了以下幾項措施。一是應(yīng)用斜坡鉆桿，減少鉆具與井壁之間的摩擦；二是簡化鉆具組合，在定向井段使用倒裝鉆具組合，用加重鉆桿代替鉆鋌，減少摩擦阻力，實現(xiàn)鉆壓有效傳遞；三是應(yīng)用油基泥漿，優(yōu)化鉆井液性能，實現(xiàn)降低摩阻扭矩的作用。

3.3安全鉆井技術(shù)

（1）井眼清潔技術(shù)。為了保證井眼清潔，避免巖屑床的形成，主要采取了以下技術(shù)措施。一是在?215.9mm井眼施工中保證鉆井排量在34L/s以上，實現(xiàn)大排量攜帶巖屑；二是優(yōu)化鉆井液性能，提高鉆井液動塑比；三是采用四級固控設(shè)備，及時清除鉆井液中的有害固相；四是應(yīng)用頂驅(qū)設(shè)備，及時進行正倒劃眼和短起下作業(yè)，破壞巖屑床。

（2）井壁穩(wěn)定技術(shù)。在長水平段水平井施工中，井壁圍巖除受徑向、切向和垂直向應(yīng)力外，還承受著剪切應(yīng)力的作用，此外還受抽吸壓力，激動壓力的影響。因此在L26-P22井施工中優(yōu)化鉆井液性能，保證鉆井液失水量小于3mL，讓井壁形成薄而堅韌的泥餅；嚴格控制起下鉆速度，減小激動壓力和抽吸壓力，保證井下安全。

4　施工效果分析

L26-P22井完鉆井深3530.00m，垂深1733.15m，水平位移1901.1 2m，水平段長1600.00m，實現(xiàn)A、B、C三個靶點全部中靶。A、C兩個靶點數(shù)據(jù)對比如表3所示。

表3　設(shè)計與實際數(shù)據(jù)對比表

5　結(jié)論

（1）通過對井身結(jié)構(gòu)和井眼軌跡進行優(yōu)化設(shè)計，保證了L26-P22井鉆井施工的安全、優(yōu)質(zhì)和高效。

（2）在水平井段施工中，應(yīng)用旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導向鉆井工具，解決了常規(guī)鉆具組合摩阻大、工具面不易擺正的難題，實現(xiàn)了井眼軌跡的精確控制。

（3）通過采用井眼清潔和井壁穩(wěn)定等安全技術(shù)措施，實現(xiàn)了L26-P22井的安全鉆井施工。

［1］牛洪波.大牛地氣田長水平段井眼軌跡控制方法［J］.天然氣工業(yè)，2011，31（10）：64-67.

［2］孟祥波，陳春雷，孫長青.徐深21-平1井軌跡控制技術(shù)［J］.探礦工程（巖土鉆掘工程），2014，41（1）：30-32.

TE2

B

1004-5716（2016）07-0073-03

2015-07-02

邢開宇（1981-），男（漢族），內(nèi)蒙古烏海人，工程師，現(xiàn)從事定向井、水平井軌跡控制工作。