徐深X井井眼軌跡控制技術(shù)

王立朝

摘要：目前，深層氣藏是大慶油田勘探開發(fā)的重點(diǎn)目標(biāo)之一，但是，D庫組以下礫巖由于埋深大、成巖作用強(qiáng)和普遍含有凝灰質(zhì)等原因，物性整體較差，氣藏連通性也較差，大部分儲層為低豐度儲層，孔隙度低于下限6%、密度超過2.50g/cm3，直井目的層的裸露面積相對有限，因此，深層礫巖水平井成為深層氣藏開發(fā)的有效技術(shù)手段。深層水平井堅(jiān)固了深井和水平井的所有技術(shù)難點(diǎn)，本文通過對該井井身剖面介紹、施工難點(diǎn)分析及現(xiàn)場施工等的合理把握，達(dá)到了對井眼軌跡精確控制的目的。

關(guān)鍵詞：水平井；井身剖面；軌跡控制

徐深X井位于SL盆地東南斷陷區(qū)徐家圍子斷陷帶興城鼻狀構(gòu)造帶上，是目前最深的水平氣井，設(shè)計(jì)井深4513.02m，垂深3558.00m。設(shè)計(jì)造斜點(diǎn)層位為登三段，造斜點(diǎn)深3228.94m，主要目的層為營城組一段火山巖氣藏類型具有邊底水的層狀構(gòu)造氣藏。該井不僅造斜點(diǎn)深而且地層可鉆性級值高，并且目的層火山巖具有很大的不確定性，給施工帶來很大難度。

1、井身剖面簡介

該井井身剖面設(shè)計(jì)采用直—增—穩(wěn)—增—水平五段制結(jié)構(gòu)，在兩增斜段中間設(shè)計(jì)一穩(wěn)斜調(diào)整段是為了平衡穩(wěn)斜段以上地層及螺桿造斜率所帶來的偏差，保證實(shí)鉆井眼軌跡盡可能與設(shè)計(jì)井眼軌跡吻合。徐深X井軌道設(shè)計(jì)見表1。

2、井眼軌跡控制技術(shù)

水平井的井眼軌跡控制技術(shù)是水平井鉆井成套技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。水平井成敗的關(guān)鍵是能否控制井眼軌跡的變化。在本井實(shí)際施工過程中，根據(jù)井眼軌跡變化，及時對待鉆井眼軌跡進(jìn)行修正，選擇合理的定向鉆進(jìn)和復(fù)合鉆進(jìn)比例，使實(shí)鉆井眼軌跡盡可能與設(shè)計(jì)井眼軌跡相吻合?，F(xiàn)將各井段施工情況介紹如下。

2.1直井段

為減少定向造斜施工難度和時間，有利于下部井眼的軌跡控制，在直井段施工中，及時進(jìn)行測斜，并采用“螺桿+PDC”鉆具組合鉆進(jìn)來實(shí)現(xiàn)防斜打直的目的，有效地控制了直井段井斜。造斜點(diǎn)井斜角0.94°，方位角336°，視平移-16.35m，閉合方位99.07°。直井段鉆具組合及鉆進(jìn)參數(shù)如下：

F311.2mmBIT×0.37m+F244mmLZ×7.56m+F229mmDC×53.97m+F203mmDC×77.67m+F178mmDC×84.09m+F127mmDP

鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓30kN～80kN，轉(zhuǎn)速70r/min，排量50L/s。

2.2增斜井段井眼軌跡控制技術(shù)

2.2.1二開斜井段的施工

由于深層水平井造斜點(diǎn)深，巖石硬度大，造斜難，實(shí)際造斜點(diǎn)定在3210.16m，通過多點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算出井底視平移和閉合方位，進(jìn)行井眼軌道修正設(shè)計(jì)，為下部造斜段施工奠定基礎(chǔ)。定向造斜段初期選用1.25°單彎螺桿鉆具組合配合MWD無線隨鉆測量系統(tǒng)隨鉆監(jiān)測。由于直井段井底的方位為336°，所以定向初始將工具面角控制在280°-300°，使實(shí)鉆方位線盡快接近設(shè)計(jì)方位線，隨著井斜的增加（大于3.5°），方位趨于穩(wěn)定，工具面角轉(zhuǎn)為高邊工具面定向鉆進(jìn)，這樣既便于方位控制，又能在較短時間內(nèi)獲得預(yù)期的增斜率和井眼軌跡。從井深3210.16m定向鉆進(jìn)至3308.03m，井斜由造斜點(diǎn)的0.94°增加到12.5°，方位306.20°，增斜率3.85°/30m，已經(jīng)不能滿足下步井段6.0°/30m施工的需要，決定起鉆更換1.5°單彎螺桿繼續(xù)鉆進(jìn)，二開完鉆井深3602m，預(yù)測井底井斜66.35°，方位311.0°，與設(shè)計(jì)井斜角67.81°，方位角311.20°基本吻合，能夠滿足下步施工的要求。

2.2.2三開斜井段的施工

三開采用1.25°單彎螺桿配合LWD隨鉆測井系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行增斜鉆進(jìn)，這樣既能滿足鉆井需要，又能實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)過程中及時判斷地層特性，獲得最及時的隨鉆測井資料，以便及時調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對井眼軌跡的精確控制。由于對地層及螺桿造斜率預(yù)測的不夠準(zhǔn)確，鉆至井深3628.12m時井斜已經(jīng)達(dá)到76.76°，造斜率達(dá)到12.19°/30m，井斜角已經(jīng)超出設(shè)計(jì)5.99°，在后續(xù)施工中采取以復(fù)合鉆進(jìn)為主，定向鉆進(jìn)為輔策略，使實(shí)鉆井眼軌跡盡快接近設(shè)計(jì)軌跡。鉆至井深3728m，垂深3552.24m，此時井斜79.38°，方位311.36°，氣測全烴值4.4%，地質(zhì)導(dǎo)向?qū)⒃擖c(diǎn)定為著陸點(diǎn)。

2.3水平段井眼軌跡控制技術(shù)

水平控制要求鉆具組合具有較好的穩(wěn)平能力，所以采用0.75°單彎螺桿倒裝鉆具組合。地質(zhì)導(dǎo)向要求向上走垂深，鉆至井深3939.46m將井斜增至91.83°，穩(wěn)斜鉆進(jìn)120m為了不給后期完井作業(yè)造成困難，鉆至井深4069.73m，井斜降至89.83°，通過調(diào)整和控制工具面角度及調(diào)整復(fù)合鉆進(jìn)與定向鉆進(jìn)比例實(shí)現(xiàn)井斜微增、微降、調(diào)整方位，有效地將井斜角控制在90°附近，達(dá)到了井眼軌跡精確控制的目的，使實(shí)鉆軌跡不偏離靶區(qū)范圍。

3、結(jié)論

（1）采用提前造斜的方式，有效的解決了造斜困難以及平衡上部直井段所造成的誤差。

（2）及時對待鉆井眼軌跡進(jìn)行修正設(shè)計(jì)是保證深層水平井軌跡控制成功的關(guān)鍵。

（3）通過選擇合理的定向和復(fù)合鉆進(jìn)比例，保證了井眼軌跡的精確控制并使井眼光滑。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：大慶鉆探工程公司鉆井一公司）