姜福永

（大慶鉆探工程公司鉆井一公司，黑龍江大慶163411）

X9103井是部署在某盆地X構(gòu)造上的一口五段制定向井。設(shè)計(jì)斜深2127.00m，垂深1850.00m，最大井斜角32.5°，最大位移589.00m。該井的P油層儲(chǔ)集層主要為分流河道、河口壩和席狀砂。具有砂巖層數(shù)少、單層厚度較薄、層間差異大、層間連續(xù)性差及層內(nèi)非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，P油層單砂層厚度一般為1.0～5.0m，砂層數(shù)一般為2～8層，累計(jì)砂巖厚度為2.9～29.8m，一般在5～12m之間，砂地比為8.3%～79.4%，一般在15%～45%之間。目的層段砂巖基本成分以長(zhǎng)石巖屑砂巖為主，反映了該區(qū)P油層砂巖是近源堆積的產(chǎn)物。P油層儲(chǔ)層中石英含量一般在20%～32%之間，平均27.4%；長(zhǎng)石平均含量為35.1%，主要為正長(zhǎng)石。評(píng)價(jià)區(qū)P油層粘土礦物以伊利石為主，其次為綠泥石。伊利石平均含量為42.1%，綠泥石為18.6%，伊蒙混層為11.7%，高嶺石為14.7%。最大孔喉半徑在0.09～17.78μm之間，平均孔喉半徑在0.04～9.03μm。巖芯分析資料表明，P油層孔隙度一般在8.0%～20.0%之間，平均為15.8%；空氣滲透率一般分布在（0.1～50.0）×10-3μm2之間，平均為17.9×10-3μm2，屬中孔低滲透儲(chǔ)層。

1 井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)

井眼軌跡設(shè)計(jì)是五段制定向井能夠安全施工的保障，在X9103井的井眼軌跡設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分地查閱以往施工井的技術(shù)資料，以井眼軌跡設(shè)計(jì)剖面最簡(jiǎn)單，施工中的井斜角最小，施工摩阻與扭矩最小為主要的設(shè)計(jì)原則，同時(shí)兼顧施工中的可操作性和施工安全，最終確定該井的井眼軌跡設(shè)計(jì)為“直—增—穩(wěn)—降—直”的五段制井眼軌跡，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表1所示。

2 井眼軌跡控制技術(shù)

表1 X9103井軌跡設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表

2.1 直井段井眼軌跡控制

對(duì)于五段制定向井來(lái)說(shuō)，直井段的井眼軌跡控制與其它的定向井直井段軌跡控制沒(méi)有什么區(qū)別，主要是以控制井斜角的產(chǎn)生，防斜打直為主。在一開(kāi)直井段?374.7mm井眼采用的鉆具組合為：?374.7mm鉆頭+?177.8mm鉆鋌×17.0～18.0m+?214.0mm穩(wěn)定器+?177.8mm鉆鋌×8.5～9.0m+?214.0mm穩(wěn)定器+?177.8mm鉆鋌×8.5～9.0m+?165.1mm鉆鋌×70.0～72.0m+?127.0mm鉆桿。施工中主要以井眼開(kāi)直為主要目標(biāo)，采用低鉆壓、高轉(zhuǎn)速施工，最大鉆壓控制在2t以內(nèi)，到一開(kāi)完鉆井深155.00m的時(shí)候進(jìn)行測(cè)斜，井斜角只有0.5°，滿足了鉆井設(shè)計(jì)對(duì)井身質(zhì)量的要求。

在二開(kāi)直井段?215.9mm井眼施工中鉆具組合為：?215.9mm鉆頭+?177.8mm鉆鋌×17.0～18.0m+?214.0mm穩(wěn)定器+?177.8mm鉆鋌×8.5～9.0m+?214.0mm穩(wěn)定器+?177.8mm 鉆鋌×8.5～9.0m+?165.1mm鉆鋌×70.0～72.0m+?127.0mm鉆桿。鉆井參數(shù)：鉆壓2～3t，轉(zhuǎn)速80～110r/min，施工中根據(jù)定點(diǎn)測(cè)斜情況詳細(xì)計(jì)算直井段的井眼軌跡走向，根據(jù)井斜角度的大小及時(shí)地調(diào)整施工的鉆壓和轉(zhuǎn)速，到造斜點(diǎn)300.00m的時(shí)候井斜角只有1.2°，井底水平位移3.7m，完全滿足了鉆井工程的需要，為下一階段定向施工創(chuàng)造了非常好的施工條件。

2.2 增斜段軌跡控制

增斜段軌跡控制是其關(guān)鍵的施工井段，該段施工的主要任務(wù)就是安全鉆井施工的設(shè)計(jì)要求把井斜角增大到設(shè)計(jì)值，同時(shí)還要控制好造斜過(guò)程中的井眼曲率，保證施工安全。鉆具組合為：?215.9mm鉆頭+?172.0mm單彎螺桿（1.25°，本地帶212扶正器）+?165.1mm無(wú)磁鉆鋌+MWD+?165.1mm無(wú)磁鉆鋌×8.5～9.0m+?165.1mm鉆鋌×36.0～54.0m+?127.0mm鉆桿。施工中首先要掌握這套鉆具組合在固定的鉆井參數(shù)下的實(shí)際造斜率，因此在最開(kāi)始定向鉆井的時(shí)候就要連續(xù)地定向幾個(gè)單根，根據(jù)實(shí)際測(cè)點(diǎn)之間井斜和方位變化率來(lái)計(jì)算該套組合在該地區(qū)的實(shí)際造斜率，通過(guò)計(jì)算可知，這套鉆具組合在該地區(qū)的實(shí)際造斜率為5.0°/30m，能夠滿足設(shè)計(jì)造斜率要求的4.0°/30m的施工要求。在以后的施工中，為了保證井眼光滑，降低狗腿度，采取定向6.5m，復(fù)合3m的施工措施，就可以滿足鉆井設(shè)計(jì)要求，同時(shí)也能夠降低施工的摩阻和扭矩，保證井下安全，至井深545.00m，造斜施工完成，井斜33°。

2.3 穩(wěn)斜、降斜軌跡控制

為了提高施工效率，在穩(wěn)斜井段和降斜井段采用一趟鉆、一套鉆具組合完成。鉆具組合為：?215.9mm鉆頭+?172.0mm單彎螺桿（1.0°，本地帶212扶正器）+?208mm螺扶+?165.1mm無(wú)磁鉆鋌+MWD+?165.1mm無(wú)磁鉆鋌×9.0m+?165.1mm鉆鋌×54.0～72.0m+?127.0mm鉆桿。為了保證穩(wěn)斜井段井斜和方位的穩(wěn)定性，減少調(diào)整進(jìn)尺，在該套鉆具組合中增加了一個(gè)?208mm螺扶，穩(wěn)斜施工中每鉆進(jìn)30～50m進(jìn)行一次定點(diǎn)測(cè)斜，發(fā)現(xiàn)井斜與方位有增大或者減小趨勢(shì)的時(shí)候加密測(cè)斜，必要的情況進(jìn)行定向調(diào)整，在整個(gè)穩(wěn)斜井段的施工中定向進(jìn)尺只有15m，其余皆為復(fù)合鉆進(jìn)進(jìn)尺，大大提高了生產(chǎn)效率。

降斜井段相比與增斜井段卻容易得多了，在降斜井段施工中，應(yīng)用這套鉆具組合每個(gè)單根下?lián)?m就可以滿足設(shè)計(jì)降斜率3°/30m的要求，施工到井深1995.00m的時(shí)候井斜角已經(jīng)降低到0.3°，降斜施工完成，進(jìn)入最后的直井段施工。

3 結(jié)論

（1）隨著油田的不斷開(kāi)發(fā)，“直—增—穩(wěn)—降—直”這樣的五段制軌跡設(shè)計(jì)施工會(huì)越來(lái)越多，因此合理優(yōu)化五段制軌跡的設(shè)計(jì)是現(xiàn)場(chǎng)井眼軌跡設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

（2）在直井段施工中采用鐘擺鉆具組合能夠有效控制井斜，增斜段根據(jù)實(shí)際造斜率應(yīng)用定向與復(fù)合結(jié)合方式能很好地控制井眼軌跡，保證軌跡控制符合設(shè)計(jì)要求。

（3）穩(wěn)斜井段在鉆具組合中增加?208mm螺扶提高了鉆具組合穩(wěn)平性，減少了定向進(jìn)尺，提高了生產(chǎn)效率。

[1] 孟祥波,陳春雷,孫長(zhǎng)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.