吳寶民

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶163413）

井20所在的圈閉位于某次凹中部斷階帶扇體，屬于生油洼槽中心，油源條件好。從鄰井揭示的地層情況來看，某組暗色泥巖厚度在50～150m之間，有機碳為0.37%～3.57%，一般為0.86%～2.74%，氯仿瀝青“A”為0.02%～0.42%，一般為0.05%～0.18%，S1+S2為0.54～14.69mg/g，一般為2.83～9.63mg/g，暗色泥巖有機質(zhì)含量較高，達到中等—好生油巖標準。從區(qū)域性巖芯分析資料看，某段孔隙度變化范圍在7%～15.5%，平均孔隙度為10.2%。從孔隙度頻率累積直方圖上可以知道分布范圍主要為10%～15%；滲透率范圍值在0.1～37.9mD，滲透率平均為2.7mD。屬于低孔特低滲透儲層。應用常規(guī)直井技術(shù)開發(fā)單井產(chǎn)量低，很難使油層得到有效動用，因此部署了井20這口水平井，該井完鉆斜深3811.00m，垂深26.6.45m，水平位移1472.35m，水平段長1150.00m。

1 設(shè)計概況

1.1 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計

井身結(jié)構(gòu)設(shè)計是一口井施工成敗的關(guān)鍵，在井20的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計當中，根據(jù)地層實際測得的壓力情況，結(jié)合鄰井的鉆探情況，在綜合考慮水平井施工的特點基礎(chǔ)上，決定采用三層的套管井身結(jié)構(gòu)。表層套管應用?444.5mm鉆頭進行施工，鉆至深度為131.00m，然后下入?339.7mm表層套管，封固上部流砂層，防止地表水被污染，同時為安裝井控裝置提高條件；技術(shù)套管應用?311.2mm鉆頭進行鉆進，深度為2477.00m，然后下入?244.5mm技術(shù)套管封固，在技術(shù)套管施工中完成部分造斜施工，為三開創(chuàng)造有利條件；三開應用?215.9mm鉆頭進行余下部分的造斜和水平段施工，然后下入?139.7mm生產(chǎn)套管，為油井的后期壓裂增產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。井身結(jié)構(gòu)具體設(shè)計數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 井20井身結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)表

1.2 井眼軌跡設(shè)計

井眼軌跡設(shè)計采用成熟的、有利于現(xiàn)場施工的直—增—穩(wěn)—增—微增—水平的井眼軌跡設(shè)計模式，設(shè)計造斜點深度為2150.00m，最大造斜率為6.20°/30m，軌跡設(shè)計的詳細數(shù)據(jù)如表2所示。

2 施工技術(shù)

2.1井眼軌跡控制

2.1.1 直井段軌跡控制

表2 軌跡設(shè)計詳細數(shù)據(jù)表

由于該井直井段有2150.00m的施工長度，因此保證直井段打直，防止井斜和位移超標是施工的關(guān)鍵。在施工中采用防斜效果好的鐘擺鉆具，組合為：?311.2mm鉆頭+?203.2mm鉆鋌×18m+?308.0mm穩(wěn)定器+?196.9mm無磁鉆鋌×9m+?177.8mm配合接頭+?308.0mm穩(wěn)定器+?177.8mm鉆鋌×54m+?158.8mm螺旋鉆鋌×54m+?127.0mm鉆桿。施工中嚴格控制好鉆壓和轉(zhuǎn)速，并根據(jù)鉆井工程設(shè)計的要求應用電子單點測斜儀每鉆進100～150m進行定點測斜，并保證測斜結(jié)果的準確性，如果井斜有增大的趨勢及時采取措施降斜，并加密測斜，到造斜點處2150.00m井斜角只有1.5°，實現(xiàn)了防斜打直的目的。

2.1.2 造斜段軌跡控制

造斜段是該水平井施工的關(guān)鍵井段，根據(jù)直井段多點測得的數(shù)據(jù)對造斜點處的水平位移和閉合方位進行計算，然后重新進行待鉆軌跡的優(yōu)化設(shè)計。施工中應用1.5°螺桿鉆具，鉆具組合為：?215.9mm鉆頭+?172mm彎螺桿+?165.1mmLWD+?158.8mm無磁鉆鋌×9m+?158.8mm螺旋鉆鋌×27m+?127.0mm18°斜坡鉆桿+?127.0mm加重鉆桿×334.8m+?127.0mm鉆桿。施工中根據(jù)鉆具組合的實際造斜率，合理設(shè)計定向與復合鉆進的比例，既保證能夠滿足鉆井工程設(shè)計造斜率的要求，有保證使井眼軌跡光滑，降低施工摩阻，同時保證準確中靶。

2.1.3 水平段軌跡控制

水平段采用目前比較先進的旋轉(zhuǎn)導向鉆井技術(shù)，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×9.3m+?127.0mm18°斜坡鉆桿+?127.0mm加重鉆桿×334.8m+?127.0mm鉆桿。施工中根據(jù)所測得的伽馬和電阻率情況，及時調(diào)整井眼軌跡，保證井眼軌跡在油層中穿行，實現(xiàn)砂巖鉆遇率的最大化。

2.2 鉆井液技術(shù)

造斜段和水平段除了要保持處理劑合理加量外，在造斜初期一次性加入2%的潤滑性，至井斜角80°的時候潤滑劑含量不能低于4%，保證鉆井液具有良好的潤滑性能。水平段施工中逐漸調(diào)整各種處理劑的加量，鉆井液中聚胺含量不低于0.7%，降濾失劑PACLV不低于2.5%，包被劑FA367不低于0.5%，潤滑劑含量不低于5%，確保其鉆井液整體性能優(yōu)良，具有良好的流變性和潤滑性，同時適當提高鉆井液的粘度和屈服值，保證鉆井液具有良好地攜帶和懸浮巖屑的能力。該井段施工的鉆井液性能指標為：密度：1.10～1.15g/cm3，漏斗粘度55～75s，塑性粘度：13～18mPa·s，動切力：5～9Pa，API失水：1.8～2.5mL，初切：3～5Pa，終切：12～17Pa，潤滑系數(shù)：0.05，施工中根據(jù)井下摩阻和實際測量的扭矩情況以及振動篩返砂情況，及時進行短起下鉆，破壞巖屑床，保證井下的安全。

2.3 井眼清潔技術(shù)

水平井施工很容易形成巖屑床，造成起下鉆阻卡等井下復雜，因此必須保證井眼清潔，主要措施為：（1）保證鉆井排量34L/s以上，鉆井液的動塑比保持在0.5以上，提高攜帶巖屑能力；（2）調(diào)整鉆井液流變性能，使用160目振動篩，配以除砂器、除泥器和離心機及時清除鉆井液中的巖屑；（3）每鉆進一個單根正、倒劃眼2遍，根據(jù)井上的施工摩阻和扭矩情況，實時進行短起下鉆破壞巖屑床，保證井下安全。

3 結(jié)論

（1）良好的井身結(jié)構(gòu)與井眼軌跡的設(shè)計是保證井20這口水平井施工成功的關(guān)鍵。

（2）施工中控制好直井段軌跡、造斜段軌跡和水平段軌跡，才能保證施工的高效性和砂巖鉆遇率的最大化。

（3）在施工中優(yōu)化鉆井液性能，采用合理的井眼清潔技術(shù)措施，避免了井下復雜的發(fā)生。

[1]孟祥波.齊平3井鉆井施工技術(shù)[J].探礦工程（巖土鉆掘工程）,2015,42(8):22-24.

[2]催海林，陳建龍，牛洪波，等.勝利油田首口小井眼長水平段水平井鉆井技術(shù)[J].石油鉆探技術(shù)，2011,39(5):14-18.

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