高造斜率旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在哈得遜油田的應(yīng)用

王　磊　周　波　黎　強(qiáng)　蘇小飛　張連成　滕鑫淼

（1.中國(guó)石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院，北京　102206；2.塔里木油田公司，新疆庫(kù)爾勒　841000；3.中國(guó)石油大學(xué)石油工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京　102249）

高造斜率旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在哈得遜油田的應(yīng)用

王磊1，2周波2黎強(qiáng)2蘇小飛3張連成1滕鑫淼1

（1.中國(guó)石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院，北京102206；2.塔里木油田公司，新疆庫(kù)爾勒841000；3.中國(guó)石油大學(xué)石油工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102249）

塔里木油田哈得遜薄油藏埋藏深、構(gòu)造變化大，水平井鉆井井眼軌跡控制困難，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具側(cè)鉆初期造斜率普遍不足，需使用彎螺桿馬達(dá)增斜至30°左右后再更換工具，增加了鉆井風(fēng)險(xiǎn)與周期。2013年，該區(qū)塊應(yīng)用高造斜率旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具（PowerDriver Archer RSS）及新一代地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)（Scope系列），從側(cè)鉆點(diǎn)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆進(jìn)，在著陸及水平段加裝地質(zhì)導(dǎo)向工具，相比2012年，水平段平均井深增加214 m，鉆井周期縮短36.7 d。在介紹高造斜率旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向以及隨鉆測(cè)井技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例分析，認(rèn)為在哈得遜油藏，全井段旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向有利于降低井眼摩阻，節(jié)約鉆進(jìn)周期；地層探邊及儲(chǔ)層評(píng)價(jià)技術(shù)的應(yīng)用提高了水平井的儲(chǔ)層鉆遇率，有利于該油藏的規(guī)模開(kāi)采。

埋藏深；水平井；高造斜率旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向；隨鉆測(cè)井；鉆進(jìn)周期

塔里木盆地哈得遜油田構(gòu)造位于滿加爾凹陷的哈得遜構(gòu)造帶，自早古生代起處于凹陷構(gòu)造格局，在其地質(zhì)歷史演化過(guò)程中，總體上表現(xiàn)為相對(duì)穩(wěn)定的凹陷特征，具有十分有利的成藏地質(zhì)條件［1］。油田自上而下主要由石炭系中泥巖段薄砂層油藏和東河砂巖油藏2個(gè)油藏構(gòu)成，中泥巖段薄砂層油藏縱向上發(fā)育有2、3、4、5號(hào)4個(gè)砂層， 2、3號(hào)砂層厚度為1.0~1.2 m，4號(hào)砂層厚度更薄，約為0.7~1.2 m，儲(chǔ)層平面上均具有南向北逐漸變薄的分布特性；東河砂巖呈南厚北薄的分布趨勢(shì)，西南部東河砂巖沉積最厚，可達(dá)30 m以上，向北東方向減薄，直至尖滅。

在勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中，哈得遜油田遇到諸多鉆井難題［2-4］：油藏埋藏深、裸眼段長(zhǎng)，鉆井過(guò)程中摩阻大，鉆具黏卡及托壓現(xiàn)象嚴(yán)重；地層非均質(zhì)性強(qiáng)，構(gòu)造變化大，地層傾角不定；油層厚度薄且油水界面不定，井眼軌跡控制難度大，影響鉆遇率。針對(duì)以上難點(diǎn)，哈得遜油田引進(jìn)國(guó)外旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)進(jìn)行深井定向及水平導(dǎo)向作業(yè)，應(yīng)用效果較好。

1　旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)

旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)包含旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)與隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向測(cè)井技術(shù)兩部分。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的核心部件是導(dǎo)向單元，目前實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向功能主要有推靠式和指向式2種方式［5-8］，與傳統(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)向相比，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)在鉆井過(guò)程中，井下工具一直處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，有利于井眼的清潔以及井壁的光滑、提高水平段的延伸能力、提高機(jī)械鉆速，尤其適用于深井、大位移井及三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)井等特殊工藝井的應(yīng)用；而隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向測(cè)井技術(shù)可以隨鉆實(shí)時(shí)測(cè)量近鉆頭處的各類工程參數(shù)及地質(zhì)參數(shù)，既保證了井眼軌跡的準(zhǔn)確著陸，又有利于水平段儲(chǔ)層邊界探測(cè)及儲(chǔ)層物性評(píng)價(jià)，可在鉆進(jìn)過(guò)程中實(shí)時(shí)調(diào)整井眼軌跡，保證其在儲(chǔ)層中展布以提高鉆遇率［9-11］。

現(xiàn)場(chǎng)施工中發(fā)現(xiàn)：旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的選擇上，無(wú)論是推靠式或指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具，在造斜初期（小于30°），工具實(shí)際造斜率均無(wú)法滿足哈得遜油田設(shè)計(jì)軌跡要求［12］，因此需從造斜點(diǎn)開(kāi)始先使用常規(guī)螺桿馬達(dá)增斜至30~40°后，更換旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具完成后續(xù)造斜段及水平段的鉆井作業(yè)，造成前期井眼質(zhì)量下降，影響水平段長(zhǎng)度；并且，上述旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具在砂泥巖夾層段或機(jī)械鉆速較低的泥巖段導(dǎo)向時(shí)造斜能力受限，無(wú)法及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)軌跡。

為了實(shí)現(xiàn)鉆具全造斜段旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆進(jìn)，2013年，引進(jìn)了斯倫貝謝公司最新研制的高造斜率旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)PowerDriver Archer RSS，并結(jié)合近2年在此區(qū)塊所應(yīng)用的隨鉆測(cè)井新技術(shù)，形成了1套從造斜至完鉆井段的旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)提速模板，為高效開(kāi)發(fā)哈得遜薄油藏提供了技術(shù)支撐。

2　高造斜率旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)特點(diǎn)

PowerDriver Archer RSS商業(yè)化應(yīng)用始于2011年，結(jié)合了推靠式與指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向特點(diǎn)，具有傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的一切優(yōu)勢(shì)，最初應(yīng)用于北美頁(yè)巖鉆井領(lǐng)域［13］。由于其具備高的造斜能力，因此可以替代以前只有馬達(dá)才能完成的高造斜率軌跡要求，使得造斜點(diǎn)更深、進(jìn)入儲(chǔ)層更早，增加了水平段揭開(kāi)儲(chǔ)層長(zhǎng)度（見(jiàn)圖1）；另外，獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以使其完成多種形式的鉆井作業(yè)，保證工具一次下鉆完成直井段至水平段的鉆進(jìn)任務(wù)，提高鉆頭的純鉆時(shí)間。

圖1　高造斜率旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井軌跡

2.2工作原理

PowerDriver Archer RSS由控制單元和導(dǎo)向單元兩部分組成［14］?？刂茊卧饕煽刂齐娐芬约靶D(zhuǎn)控制閥組成；導(dǎo)向單元主要由卡盤、過(guò)流導(dǎo)管、穩(wěn)定器內(nèi)部的4個(gè)推靠塊、中心軸以及萬(wàn)向節(jié)組成（見(jiàn)圖2）?？刂齐娐房刂菩D(zhuǎn)控制閥與工具鉆鋌轉(zhuǎn)速反向一致，這樣保證其相對(duì)地層靜止；卡盤開(kāi)孔與過(guò)流導(dǎo)管相通，并與工具鉆鋌固聯(lián)一體，當(dāng)鉆頭需要向某一方向定向鉆進(jìn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)控制閥會(huì)分流4%~5%的鉆井液推動(dòng)其中2個(gè)推靠塊，使中心軸產(chǎn)生一個(gè)與定向方向成180°的方向，后通過(guò)萬(wàn)向節(jié)變向，實(shí)現(xiàn)鉆頭向預(yù)定方向調(diào)整。由于推靠組件都在工具鉆鋌內(nèi)部，免受復(fù)雜鉆井環(huán)境影響，因此，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)故障或損壞的風(fēng)險(xiǎn)較低，有助于延長(zhǎng)工具使用壽命。

穩(wěn)定器的偏移角度受調(diào)節(jié)環(huán)控制，包括：0.6°、0.8°、0.9°、1.0°等4種，選擇哪一角度須在地面調(diào)節(jié)好，角度越大，推靠塊的行程越大，中心軸的偏移角度也相應(yīng)增大，通常情況，0.6°的偏移角可以達(dá)到8 （°）/30 m的造斜率，1.0°的偏移角可以達(dá)到17 （°）/30 m的造斜率，當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)，地面可以選擇控制其在造斜率最大的定向模式或造斜率為零的穩(wěn)斜模式下鉆進(jìn)。

3　隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向測(cè)井新技術(shù)

隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向測(cè)井技術(shù)是指在下部鉆具組合中安裝一系列測(cè)量?jī)x器，實(shí)時(shí)探測(cè)鉆頭附近區(qū)域的井斜、方位、自然伽馬、地層電阻率、巖石孔隙度、環(huán)空/地層壓力等參數(shù)［15］。近年來(lái)，斯倫貝謝推出Scope系列隨鉆測(cè)井儀器［16］，通過(guò)補(bǔ)充與完善，已經(jīng)滿足隨鉆測(cè)井所需各項(xiàng)工程及地質(zhì)參數(shù)的測(cè)量。結(jié)合哈得遜油田2013年現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用分析：地層邊界探測(cè)儀PeriScope及無(wú)化學(xué)源隨鉆綜合測(cè)井儀NeoScope非常適合該區(qū)塊薄砂層水平井的有效開(kāi)發(fā)。

3.1PeriScope

PeriScope地層邊界探測(cè)儀是一種多間隙、多頻率定向傳播測(cè)量的實(shí)時(shí)地質(zhì)導(dǎo)向工具，儀器布置有橫向和斜向接收傳感器，用以測(cè)量工具的方向性信號(hào)，提供與地質(zhì)邊界的距離和傾斜方位，反映環(huán)井眼的地質(zhì)構(gòu)造。儀器分別具有100 kHz、400 kHz和2 MHz頻率，能夠測(cè)量2.4 m、2.1 m、0.86 m和0.56 m距離的定向相位和衰變，可產(chǎn)生環(huán)形壓力和方位伽馬射線，2.4 m的遠(yuǎn)距離探測(cè)可提供遠(yuǎn)達(dá)4.6 m的深探測(cè)范圍。工具兼有地層評(píng)價(jià)功能，通過(guò)測(cè)量軌跡周邊地層電阻率的各向異性，可探測(cè)地層破裂、顯現(xiàn)地層構(gòu)造傾角［17-18］。

3.2NeoScope

NeoScope無(wú)化學(xué)源隨鉆綜合測(cè)井儀是目前行業(yè)內(nèi)唯一采用無(wú)放射性化學(xué)源隨鉆儲(chǔ)層評(píng)價(jià)工具，無(wú)需運(yùn)輸和儲(chǔ)存放射性化學(xué)源，省去化學(xué)源安裝時(shí)間，避免了復(fù)雜的側(cè)鉆和棄井工作流程。無(wú)化學(xué)源的脈沖中子發(fā)生器是NeoScope測(cè)量的關(guān)鍵，可提供無(wú)化學(xué)源中子孔隙度、中子伽馬密度SNGD、元素俘獲能譜ECS和熱中子俘獲截面Sigma（見(jiàn)圖3），可以更準(zhǔn)確地進(jìn)行復(fù)雜儲(chǔ)層綜合地層評(píng)價(jià)，改善數(shù)據(jù)解釋及產(chǎn)量和儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果的可靠性。

圖2　工具導(dǎo)向原理

圖3　NeoScope測(cè)量參數(shù)

4　現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

從2013年起，哈得遜區(qū)塊薄砂油藏開(kāi)始使用PowerDriver Archer RSS旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)，至年底共完鉆14口井，平均水平段長(zhǎng)494 m，鉆遇率86.5%，其中4口井鉆遇率達(dá)100%，相比2012年，鉆井周期由134 d降至97 d。

4.1應(yīng)用簡(jiǎn)介

某H1井目的層垂深5 029 m，為雙臺(tái)階水平井，1號(hào)目的層厚0.9 m，2號(hào)目的層厚0.6 m，該井從造斜點(diǎn)4 766 m開(kāi)始至完鉆井深6 033 m應(yīng)用PowerDriver Archer RSS旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)。

造斜段鉆具組合為?215.9 mm PDC鉆頭+?171.4 mm PowerDriver Archer RSS+?171.4 mm UBHO浮閥接頭+CLPS柔性短節(jié)+?171.4 mm Slimpulse MWD+?127 mm 無(wú)磁加重鉆桿+?127 mm 鉆桿+?127 mm 加重鉆桿+?127 mm 鉆桿；著陸/水平段鉆具組合為?215.9 mm PDC鉆頭+?171.4 mm PowerDriver Archer RSS+ ?171.4 mm UBHO浮閥接頭+?171.4 mm PeriScope/NeoScope LWD+?171.4 mm TeleScope MWD+?127 mm 無(wú)磁加重鉆桿+?127 mm 斜坡鉆桿+?127 mm 加重鉆桿+?127 mm 鉆桿。

H1井第一趟鉆地面調(diào)節(jié)Archer工具調(diào)節(jié)環(huán)為0.9°，從4 766 m開(kāi)始定向鉆進(jìn)，工具初期在50%~60%的定向設(shè)置獲得了（6.5~7） （°）/30 m造斜率，鉆至4 821 m提高定向設(shè)置至75%~100%，工具造斜率只提高至（7~7.5）（°）/30 m，未達(dá)到8 （°）/30 m的軌跡設(shè)計(jì)要求，實(shí)鉆軌跡落后于設(shè)計(jì)，鉆至4 866 m，井斜17°后，工具造斜率逐步提高至（8~10）（°）/30 m，隨后在造斜率滿足的情況下，調(diào)整方位，逐漸向設(shè)計(jì)軌跡靠近，鉆至5 033 m追上設(shè)計(jì)軌跡，然后按照設(shè)計(jì)要求繼續(xù)鉆進(jìn)，鉆至5 177 m增斜至85.8°后起鉆更換NeoScope工具著陸及水平段導(dǎo)向。

如圖4所示，工具至井底后，對(duì)比Archer（調(diào)節(jié)環(huán)0.6°，隨后下鉆均為0.6°）和Neoscope的伽馬基線值后正常鉆進(jìn)至5 242 m，井斜88.9°，鉆進(jìn)1號(hào)目的層成功著陸。鉆至5 314 m，近鉆頭井斜90.3°，判斷當(dāng)前軌跡位于近儲(chǔ)層中部穿行，繼續(xù)鉆進(jìn)至5436 m，Neoscope下伽馬升高，成像顯示軌跡下切儲(chǔ)層，增斜控制軌跡回到儲(chǔ)層中上部位穩(wěn)斜，鉆至5511m，發(fā)現(xiàn)地層自然降斜趨勢(shì)較強(qiáng)，穩(wěn)斜效果差，進(jìn)行增斜操作至5 525.5 m，由于井下儀器開(kāi)泵時(shí)間達(dá)150 h，決定更換井下工具，總結(jié)該趟鉆Neoscope測(cè)得中子密度及中子孔隙度變化不大，儲(chǔ)層物性較平均，但工具對(duì)地層邊界預(yù)判能力較差，增加了導(dǎo)向難度，因此下趟鉆改裝PeriScope探邊工具。

圖4　H1井部分井段隨鉆測(cè)井實(shí)鉆圖

新工具下至4 940~5 050 m遇阻，現(xiàn)場(chǎng)決定增加鉆井液混油比例，以提高井筒潤(rùn)滑性，經(jīng)過(guò)頻繁短起下鉆最終通過(guò)遇卡井段。工具下入井底繼續(xù)增斜至5619 m后，開(kāi)始降斜控制軌跡慢慢切向油層底部并穿越泥巖隔層，后穩(wěn)斜鉆進(jìn)至近鉆頭伽馬及PeriScope伽馬均降低，判斷進(jìn)入2號(hào)目的層，此時(shí)改增斜操作期望軌跡在油層中部運(yùn)行，由于增斜效果不明顯加之此段地層傾角0.7°上傾，軌跡鉆至5 730m從油層底部鉆穿，此時(shí)借助Archer的高造斜能力，軌跡從5 750 m處返回油層。后續(xù)井段由兩次下鉆完成，起鉆原因是更換鉆頭，兩次鉆進(jìn)分別借助PeriScope和Neoscope的提早預(yù)判及Archer的及時(shí)調(diào)整，較好地保證了井眼軌跡在儲(chǔ)層中行進(jìn)，此井鉆遇率達(dá)95.9%。

4.2應(yīng)用認(rèn)識(shí)

4.2.1全程旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向降低風(fēng)險(xiǎn)提高時(shí)效哈得遜油藏水平井造斜段靶前位移設(shè)計(jì)為250~300 m，造斜率最大達(dá)到9°/30 m。PowerDriver Archer RSS可進(jìn)行裸眼懸空側(cè)鉆，實(shí)現(xiàn)了全造斜井段旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)作業(yè)，有利于巖屑運(yùn)移、降低井眼摩阻，為后期完井作業(yè)提供有利保證；同時(shí)，可以有效傳遞鉆壓，機(jī)械鉆速更高，能在任意時(shí)刻發(fā)送指令，無(wú)需花費(fèi)大量時(shí)間調(diào)整工具面，提高了鉆進(jìn)效率，造斜段周期由2012年的16 d降至目前10 d以內(nèi)。

H1井應(yīng)用時(shí)發(fā)現(xiàn)，側(cè)鉆初期工具造斜率受地層影響大，調(diào)節(jié)環(huán)為0.9°時(shí)，造斜率無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求，但計(jì)算造斜后段可追回設(shè)計(jì)軌跡，因此沒(méi)有起鉆，但考慮到后期水平段著陸風(fēng)險(xiǎn)，推薦后續(xù)實(shí)施井側(cè)鉆初期將工具調(diào)節(jié)環(huán)角度調(diào)為1°。

4.2.2結(jié)合新型隨鉆測(cè)井工具導(dǎo)向效果顯著

PowerDriver Archer RSS近鉆頭井斜及伽馬距鉆頭更近，更有利于明確鉆頭處地層巖性，便于及時(shí)調(diào)整軌跡，對(duì)于地質(zhì)導(dǎo)向發(fā)揮重要參考作用，結(jié)合PeriScope探邊工具及NeoScope物性分析工具，對(duì)于薄油層成功著陸及復(fù)雜水平段鉆進(jìn)非常有利。H1井使用NeoScope工具水平段著陸，隨后導(dǎo)向過(guò)程中發(fā)現(xiàn)該段薄砂層中子孔隙度及密度變化不大，但地層降斜及漂方位趨勢(shì)明顯，軌跡不易控制，容易偏離儲(chǔ)層，因此下趟鉆改用PeriScope工具，通過(guò)工具的方向性電阻率曲線以及伽馬成像能清晰地預(yù)判軌跡和地層之間的關(guān)系，給實(shí)時(shí)軌跡調(diào)整帶來(lái)很大幫助，導(dǎo)向效果更好。

4.2.3配套工具與工藝的成熟有利于技術(shù)推廣

PowerDriver Archer RSS+ PeriScope/NeoScope的鉆具組合相比其他鉆具組合剛性更大，在造斜率較高的井段容易發(fā)生卡鉆，需多次短起下，鉆井風(fēng)險(xiǎn)較大，考慮結(jié)合地質(zhì)情況，利用鉆井模擬軟件對(duì)井下工具進(jìn)行模擬和優(yōu)化，適當(dāng)引入柔性短節(jié)或柔性無(wú)磁鉆鋌等工具以降低鉆具整體剛性。

通過(guò)不斷地應(yīng)用與優(yōu)化，摸索出適合于PowerDriver Archer RSS的鉆頭，該類鉆頭需具有側(cè)向切削齒，可充分發(fā)揮工具的造斜能力，在鉆壓增高和地層軟硬交替的情況下，鉆進(jìn)中能保持切削齒平滑切削，避免鉆頭扭矩劇烈變化而提早損壞。

盡量選用混油鉆井液體系，該類鉆井液抗高溫效果好、攜砂及井壁維護(hù)性能強(qiáng)、潤(rùn)滑性能高，可進(jìn)一步發(fā)揮旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具特點(diǎn)。

5　結(jié)論

（1）通過(guò)一年的應(yīng)用與探索，高造斜率旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具PowerDriver Archer RSS具備了現(xiàn)場(chǎng)規(guī)?；瘧?yīng)用的條件，工具從造斜段開(kāi)始全過(guò)程旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，解決了哈得遜油田深井油藏因地層砂泥巖夾層多，地層研磨性強(qiáng)等特點(diǎn)而帶來(lái)的常規(guī)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向造斜率不足的開(kāi)采難題，全井段井眼軌跡光滑，有效地減少了井下托壓等不利因素，降低鉆進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)，提高鉆井速度。

（2）新型隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向測(cè)井技術(shù)的應(yīng)用使得薄砂層油藏的開(kāi)發(fā)成為可能，PeriScope可有效判斷薄砂層邊界，NeoScope可提供儲(chǔ)層物性評(píng)價(jià)，借助兩種工具的實(shí)時(shí)地質(zhì)分析及PowerDriver Archer RSS在軟硬地層及夾層時(shí)高造斜能力，可有效控制軌跡在儲(chǔ)層中展布。

（3）高造斜率旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用離不開(kāi)相關(guān)配套技術(shù)的完善，需繼續(xù)優(yōu)化鉆井施工方法，研究?jī)?chǔ)層地質(zhì)資料，選擇合理鉆頭型號(hào)，減少配套工具故障。

［1］王愛(ài)國(guó)，王敏生，牛洪波，等. 深部薄油層、雙階梯水平井鉆井技術(shù)［J］. 石油鉆采工藝，2003，25（2）：5-7.

［2］張炳順，何選蓬，王志軍. 哈得遜油田HD1-7H井鉆井技術(shù)［J］. 石油鉆采工藝，2002，24（5）：20-22.

［3］楊海軍，孫龍德，朱光有，等. 塔里木盆地非穩(wěn)態(tài)油藏特征與形成機(jī)制［J］. 石油學(xué)報(bào)，2012，34（6）：3-6.

［4］孫玉善，申銀民，徐迅，等. 應(yīng)用成巖巖相分析法評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)非均質(zhì)性儲(chǔ)層及其含油性——以塔里木盆地哈得遜地區(qū)為例［J］. 沉積學(xué)報(bào)，2002，20（1）：55-59.

［5］鄭德帥，高德利，馮江鵬，等. 推靠式和指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的造斜性能研究［J］. 石油鉆采工藝，2011，33（6）：10-13.

［6］SALEM H, STIG L, SAUDI A, et al. Successful application of a novel mobility geosteering technique in a stratified low-permeability carbonate reservoir［R］. SPE 168077,2013.

［7］姜偉，蔣世全，付鑫生，等. 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)應(yīng)用研究及其進(jìn)展［J］. 天然氣工業(yè)，2013，33（4）：76-77.

［8］熊繼有，溫杰文，榮繼光，等. 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)研究新進(jìn)展［J］. 天然氣工業(yè)，2010，30（4）：87-90.

［9］BARTON S, HERRINGTON D, GAINES M, et al. New technology enhances rotary steerable system performance and provide superior borehole quality and reduces vibration in rotary steerable applications［R］. SPE/ IADC 163562, 2013.

［10］LINES L A, STROUD D R H, COVENEY V A. Torsional resonance-an understanding based on field and laboratory tests with latest generation point-the bit rotary steerable system［R］. SPE/IADC 163428, 2013.

［11］薛啟龍，丁青山，黃蕾蕾. 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)最新進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)［J］. 石油機(jī)械，2013，41（7）：1-6.

［12］ROSS Lowdon, JUNICHI Sugiura, ADAM Bowler. Novel survey method using a rotary steerable system significantly improves the dynamic inclination and azimuth measurement［R］. SPE 166563, 2013.

［13］JUNICHI Sugiura, ADAM Bowler, RICHARD Hawkins, et al. Downhole steering automation and new survey measurement method significantly improves high-dogleg rotary steerable system performance［R］. SPE 166165, 2013.

［14］RICHARD Hawkins, STEVE Jones, JAMES O’ Connor, et al. Design, development, and field Testing of a highdogleg slim-hole rotary steerable system［R］. SPE/ IADC 163472, 2013.

［15］蘇義腦. 地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)概況及其在我國(guó)的研究進(jìn)展［J］. 石油勘探與開(kāi)發(fā)，2005，32（1）：92-95.

［16］DZEVAT Omeragic, VALERY Polyakov, USHIL Shetty, et al. Integration of well logs and reservoir geomodels for formation evaluation in high angle and horizontal wells ［C］. SPWLA 52nd Annual Logging Symposium, 2011.

［17］NARHARI S, ARIF A A, MIHIRA N, et al. An integrated solution in drilling first successful horizontal well in a deep carbonate reservoir of north kuwait［R］. IPTC 16987, 2013.

［18］CHASHKOV A V, GORDEEV YA I, MENYAKIN V F. Experience of applying geosteering to drill horizontal wells in salinization reservoirs of eastern siberia［R］. SPE 149909, 2013.

（修改稿收到日期2015-04-14）

〔編輯薛改珍〕

Application of rotary geo-steering technology with high build-up rate in Hadson Oilfield

WANG Lei1, 2, ZHOU Bo2, LI Qiang2, SU Xiaofei3, ZHANG Liancheng1, TENG Xinmiao1
（1. CNPC Drilling Engineering and Technology Research Institute, Beijing 102206, China;
2. Tarim Oilfield Company, Korla 841000, China; 3. Key Laboratory of Education Ministry for Petroleum Engineering, China University of Petroleum, Beijing 102249, China）

The Hadson thin reservoirs in Tarim Oilfield has great burial depth and large structural variations. The wellbore trajectories in horizontal wells are hard to control. The traditional rotary steering tools could not realize enough build-up rate at the early stage of sidetracking, so the bent screw motor was used first to build up hole angle to about 30°, then changed to other tools, which increased drilling risks and drilling cycle. In 2013, the rotary geo-steering tool with high build-up rate (PowerDriver Archer RSS) and a new generation of geo-steering technology (Scope series) were used in this Block, which started drilling with rotary steering from the sidetracking point, and geo-steering tools were added at landing and horizontal sections. Compared with 2012, the well depth in horizontal hole was increased by 214 m in average, and drilling cycle was less by 36.7 d. Based on rotary steering with high build-up rate and logging while drilling, and in conjunction with analysis of field application cases, it was thought that full-hole rotary steering helps reduce hole friction in Hadson reservoir and so save drilling time. The application of formation delineation drilling and reservoir evaluation techniques has improved the reservoir drilling ratio by horizontal wells, which helps large-scale production of this reservoir.

deep burial; horizontal well; rotary geo-steering with high build-up rate; logging while drilling; drilling cycle

TE243

A

1000 – 7393（ 2015 ） 03 – 0023 – 05

10.13639/j.odpt.2015.03.006

國(guó)家油氣重大專項(xiàng)“旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向及隨鉆測(cè)錄、酸性氣層測(cè)試技術(shù)與裝備”（編號(hào)：2011ZX05021-005）。

王磊，1981年生。2007年畢業(yè)于北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛工程學(xué)院，現(xiàn)主要從事石油鉆井井下隨鉆工具機(jī)械結(jié)構(gòu)研究工作，碩士學(xué)位，高級(jí)工程師。電話：010-80162199。E-mail：wanglei_1214@126.com。

引用格式：王磊，周波，黎強(qiáng)，等.高造斜率旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在哈得遜油田的應(yīng)用［J］.石油鉆采工藝，2014，37（3）： 23-27.