探究薄砂層油藏水平井軌跡控制技術(shù)

齊彥龍

摘要：水平井投產(chǎn)為經(jīng)濟(jì)社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，薄砂層油藏水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用能夠顯著提升勘探效果，為油藏采率提高、油層鉆遇率提升、油井泄油面積擴(kuò)大開辟新路徑[1]。文章分析和研究了薄砂層水平井鉆井工藝難點(diǎn)，通過優(yōu)選導(dǎo)向設(shè)備，判斷近鉆頭儀器使用情況，探究薄砂層油藏水平井軌跡控制技術(shù)。

關(guān)鍵詞：薄砂層;水平井;鉆井技術(shù);軌跡控制

引言：薄砂層油藏水平井由于油層埋藏較淺，區(qū)塊井網(wǎng)較為密集，在開發(fā)過程中大多數(shù)以附近老井為參考，容易出現(xiàn)“大肚子”現(xiàn)象，對(duì)井眼軌跡控制的難度較大，極其容易造成巖屑床和卡鉆的情況，難以保證原油的采收率[2]。某油田某井區(qū)鉆井揭示該區(qū)塊地層的主力油層有效厚度僅有1.3-2.2m，屬于典型的薄砂層油藏，為了提升油藏鉆遇率、提升原油采收率，文章考慮采用水平井鉆井技術(shù)進(jìn)行薄砂層油藏開采，確保井眼在靶區(qū)內(nèi)穿行。

1 薄砂層水平井鉆井工藝難點(diǎn)

①地層埋藏淺，地層松散，易造成卡鉆，形成巖屑床。某油田某井區(qū)靶區(qū)的高度最薄低于1m，入靶窗口高度僅有1m，對(duì)測(cè)量和計(jì)算的精度要求相對(duì)較高。

②隨鉆測(cè)量位于鉆頭后方，有13-14m的距離，測(cè)量探管到鉆頭有一段距離測(cè)量不到，增加井眼軌跡控制難度。靠近鉆頭的短節(jié)帶有近鉆頭方位伽馬隨鉆測(cè)量?jī)x和近鉆頭動(dòng)態(tài)井斜測(cè)量傳感器，但是近鉆頭動(dòng)態(tài)井斜測(cè)量傳感器往往精度不高，所以，只能依靠鉆頭后方的隨鉆測(cè)量獲取井斜角、方位角、工具面和輔助參數(shù)等井眼軌跡參數(shù)。由于隨鉆測(cè)量距離鉆頭存在15m以內(nèi)的距離，造成井眼軌跡調(diào)整存在明顯的滯后性[3]。

③鉆井靶區(qū)存在井下斷層。

通過地震資料對(duì)斷層進(jìn)行位置和產(chǎn)狀的判斷，油藏內(nèi)部存在斷層活動(dòng)，斷層破壞了地層連續(xù)性，對(duì)油藏形成破壞，鉆井過程中存在鉆遇斷層的風(fēng)險(xiǎn)。

④由于薄砂層油藏屬于難動(dòng)用儲(chǔ)量，因而薄砂層區(qū)塊處于開發(fā)中后期，井量多，井網(wǎng)密集，單平臺(tái)部署井量4-6口，防碰距離不足10m，防碰難度相對(duì)較高，套管設(shè)置十分重要，在進(jìn)行造斜過程中采取三維繞障水平井軌道設(shè)計(jì)方式進(jìn)行施工，在進(jìn)行井眼軌跡調(diào)整的同時(shí)，需要兼顧與鄰井的防碰問題。

⑤井眼軌道設(shè)計(jì)采取五段制，AMD工作量較大，靶前距有限，水平井入靶后軌跡調(diào)整空間相對(duì)有限[4]。

2 導(dǎo)向設(shè)備的優(yōu)選

2.1鉆井導(dǎo)向設(shè)備

一般情況下，鉆井導(dǎo)向設(shè)備為“彎動(dòng)力鉆具+鉆具+隨鉆測(cè)量+伽馬...”的導(dǎo)向設(shè)備體系。在進(jìn)行某油田某井區(qū)某水平井挖掘時(shí)，設(shè)計(jì)井深2115.75m，水平段長(zhǎng)度357.96m，需要根據(jù)施工工具造斜率進(jìn)行加密距離測(cè)算，以便于對(duì)井眼軌道做優(yōu)化和協(xié)調(diào)。

2.2近鉆頭儀器在水平井軌跡控制中的使用

根據(jù)水平井標(biāo)志點(diǎn)垂深、圍巖或邊坡位移量等參數(shù)估算地層傾角：AB段地層傾角為-0.2°，BC段地層傾角為1.9°，AC段地層傾角為0.6°。水平井井身軌跡地質(zhì)跟蹤與地層傾角估算結(jié)果一致，地層傾角估算結(jié)果具有可靠性。

3.2技術(shù)措施

①穩(wěn)平鉆具組合

針對(duì)常規(guī)鉆具導(dǎo)向設(shè)備體系設(shè)計(jì)內(nèi)容，將普通鉆具組合優(yōu)化為穩(wěn)平鉆具組合，雅閣控制鉆速的制約問題，通過雙扶正器+隨鉆測(cè)量?jī)x器的穩(wěn)平鉆具組合解放鉆壓，提升鉆井速度。通過該措施進(jìn)行控制能夠顯著提升鉆速，效果顯著。

②待鉆軌跡修正

首先，提前進(jìn)行20-30m造斜，以此環(huán)節(jié)前期造斜率過低造成的井斜不足;其次，為了給下部軌跡預(yù)留垂深做準(zhǔn)備，控制軌跡垂深略低于設(shè)計(jì)垂深;第三，在井斜角處于70-80 時(shí)，為了防止儲(chǔ)層提前，軌跡垂深要比設(shè)計(jì)高出1-2m;最后，要合理選擇穩(wěn)斜角和探頂角。

③提升鉆遇率

根據(jù)增斜率，結(jié)合巖屑熒光顯示、氣測(cè)錄井、伽馬曲線的變化，判斷水平井井眼軌跡在油層中的具體位置，為導(dǎo)向設(shè)備調(diào)整運(yùn)行軌跡提供相應(yīng)建議。油層頂、油層底泥巖相對(duì)于砂巖更加堅(jiān)硬，因此，在導(dǎo)向設(shè)備接近油層的同時(shí)，地層呈現(xiàn)出上硬下軟的狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生增斜率降低或無增斜的情況，而在導(dǎo)向設(shè)備接近油層底部時(shí)，地層呈現(xiàn)出上軟下硬的狀態(tài)，增斜率顯著增大。

3.3調(diào)整設(shè)計(jì)

因?yàn)橛筒厮綄用嫜由斓纳疃炔煌瑑A角傾斜程度具有不確定性，所以，在施工作業(yè)過程中不能嚴(yán)格地依據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)執(zhí)行，而需要從薄砂層油藏的特性出發(fā)，進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)調(diào)整，在修正后促使水平井井眼軌跡能夠最大限度穿過油層。與此同時(shí)，隨鉆測(cè)量的雙磁傳感器測(cè)量?jī)x距離鉆頭存在一定距離，井斜角、方位角并不能通過直接測(cè)量獲得基本參數(shù)，需要通過估算獲得，因此和實(shí)鉆將會(huì)產(chǎn)生一定誤差。因此，在水平井井眼軌跡控制過程中，需要對(duì)測(cè)量的地層自然伽馬值、鉆速錄井、gas logging和sieve residue log

數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，進(jìn)而控制水平井井眼軌跡。

結(jié)束語：

薄砂層水平井井眼軌跡控制是水平井施工過程中的關(guān)鍵點(diǎn)。在水平井施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格禁止大幅度調(diào)整井眼軌跡，實(shí)鉆過程中，應(yīng)根據(jù)隨鉆測(cè)量所測(cè)取的伽馬參數(shù)，結(jié)合錄井和地質(zhì)根據(jù)數(shù)據(jù)做出地層實(shí)鉆情況分析，及時(shí)判斷地層深度位置的變化。假如地層變化已經(jīng)對(duì)水平井井眼軌跡產(chǎn)生影響，要及時(shí)控制井眼在油層中穿行的軌跡，對(duì)狗腿度做嚴(yán)格約束，以此杜絕急增急降，提升油層的鉆遇率。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉迎春.水平井鉆井技術(shù)難點(diǎn)及對(duì)策分析[J].西部探礦工程.2019（04）： 75-77.

[2]路宗羽，趙飛，雷鳴，鄒靈戰(zhàn)，石建剛，卓魯斌.新疆瑪湖油田砂礫巖致密油水平井鉆井關(guān)鍵技術(shù)[J].石油鉆探技術(shù).2019（02）：9-14.

[3]牛守民.多靶點(diǎn)水平井鉆井技術(shù)研究與應(yīng)用[J].西部探礦工程.2021（04）： 72-74.