涪陵焦頁87 平臺復雜井眼軌跡控制技術(shù)應用

曹杰　鞠智強　劉強

摘 要：焦頁87平臺是涪陵頁巖氣二期工程“井工廠”模式下部署的鉆井平臺，因其處于邊緣井和工程特性，軌跡控制難度大幅增加。通過分析三維定向軌跡控制的技術(shù)難點，現(xiàn)場六口井采取優(yōu)化剖面設計，精細軌跡控制，優(yōu)選鉆具組合，確定分段軌跡控制方案等措施，取得良好效果。

關(guān)鍵詞：剖面優(yōu)化設計;軌跡精細控制;焦頁87平臺;井工廠模式

焦頁87平臺是涪陵頁巖氣二期工程“井工廠”模式下部署的鉆井平臺，同一平臺屬于焦石壩邊緣井，設計六口井。與一期水平井相比，三維魚鉤型水平井的井眼軌跡更為復雜，三維定向水平井的軌跡控制難度不斷增加，制約鉆井提速。通過分析平臺三維定向軌跡控制技術(shù)難點，采取優(yōu)化剖面設計，優(yōu)選鉆具組合，確定分段軌跡控制方案等措施，降低三維井眼控制難度，現(xiàn)場應用效果良好，形成二期工區(qū)大偏移距三維水平井軌跡控制技術(shù)，提高鉆井速度。

1 軌跡控制技術(shù)難點

①上部地層傾角大，防斜打直非常困難，一開施工完后產(chǎn)生較大側(cè)向或逆向位移;

②剖面類型為直井段—造斜段—穩(wěn)斜段—造斜段—水平段，靶前位移大，扭方位量大，穩(wěn)斜段長達1000m至2000m，長時間的定向穩(wěn)斜大幅增加鉆井周期;

③邊緣井實鉆地質(zhì)分層與設計差異較大，尤其是地層出現(xiàn)斷層缺失或垂厚急劇減薄時，會因靶點上移過大而進行地質(zhì)填井，在將二開中完原則改進為進入小河壩地層50～100m后，雖降低施工難度，但同時增大三開對靶點垂深預難度;

④龍馬溪③層垂厚約10～15m的氣層和①號五峰組垂厚約5～10m的氣層長達1500～2500m水平段在較薄的目的層中穿行相對困難，加之逆向斷層、層間錯位等時有發(fā)生，導向進行追層時增加了水平段施工難度。

2 軌跡控制技術(shù)對策

①上部井段防斜打直，控制側(cè)向位移，為下部軌跡優(yōu)化打下基礎。使用Φ216mm1°雙扶螺桿+ MWD組合進行糾偏，使位移往A-B靶點方位反向延長靠近，實現(xiàn)軌跡二維化處理;

②優(yōu)化剖面設計，精細軌跡控制方案，減少滑動鉆進比例。利用靶前位移較大優(yōu)勢，將“一增剖面”造斜率控制在3°～7°/100m，縮短穩(wěn)斜段長度。使用單扶或雙扶螺桿組合（上扶Φ270mm～Φ295mm）和調(diào)整鉆進參數(shù)進行復合增斜，減少滑動鉆進井段比例，以提高鉆速。同時，通過降低“一增剖面”增斜率，增大井眼曲率半徑，保持井眼圓滑，降低磨阻，有利于后期三維軌跡控制。在兼顧三開軌跡控制難度的同時盡可能避免二開扭方位;

③通過鄰井資料對比，找準標志層，確保準確入靶。二開韓家店中部地層下入伽碼探管，精細分析伽碼數(shù)據(jù)，卡準韓家店與小河壩分層井深，提前進行目的層垂深預判。將“二增剖面”全角變化率控制在16°/100m以內(nèi)。三開第一趟鉆采用1.5°單彎油基螺桿，穿完濁積砂后，進行倒裝鉆具。“著陸”前50～100m將點方位扭至穿靶方位線，便于調(diào)整井斜進行找層;

④實時監(jiān)測隨鉆伽馬、鉆時、氣測、巖屑、鉆井參數(shù)等，準確判斷地層傾角及走向，指導定向施工。相比伽馬，氣測，巖屑都有一定滯后性，鉆時快慢則直接反映出鉆頭所鉆地層的物性特征，反映更加直接和快速，可根據(jù)鉆時對軌跡作出微調(diào)，降低出層風險。

⑤優(yōu)選水平段鉆具組合，實現(xiàn)不平段一趟鉆。通過對地質(zhì)設計中水平段傾角、走向等參數(shù)解讀，結(jié)合復合鉆進中井斜變化規(guī)律，優(yōu)選包括基螺桿度數(shù)、單扶組合或者雙扶組合扶正器選擇等水平段鉆具組合，同時通過調(diào)整底部5"加重鉆桿使用數(shù)量來改變鉆具剛性，達到水平段穩(wěn)斜目的，

3 現(xiàn)場應用

焦頁87平臺現(xiàn)場六口井施工中，優(yōu)化剖面設計，細化井眼軌跡方案，取得良好效果。二開井眼軌跡設計為600-1500m不等的長穩(wěn)斜段，地層自然造斜率高，井眼軌跡不好控制。第一增斜段將井斜增至8-10°后，充分利用地層自然造斜規(guī)律雙驅(qū)復合鉆進增斜，縮短穩(wěn)斜段，有效解決了長穩(wěn)斜難的問題，減少定向滑動工作量，加快了定向鉆進速度。焦頁87-1HF井三開軌跡導向時，選擇焦頁87-3HF導眼井與焦頁90-1HF井作為對比鄰井，預測出該井目的層垂深為3830～3840m，由此確定在穿完標志層后井斜控制在55°～60°范圍，以16°/100m造斜率定向至“著陸”井斜90°，焦頁87-5HF、焦頁87-6HF井二開造斜段由2°增至中完井斜37°，造斜井段長1000m，滑動鉆進累計段長50m，滑動比例僅為5%，大幅降低滑動鉆進時間，相比設計造斜周期節(jié)約2.61天。平臺六口井應用剖面優(yōu)化處理后，二開鉆進周期和定向周期縮短近40%，提速效果顯著。

4 幾點認識

①“井工廠”模式下的鉆井平臺對軌跡控制提出了更高要求，優(yōu)化剖面設計，精細軌跡控制是確保水平井井身質(zhì)量的關(guān)鍵;

②隨鉆伽馬、鉆時、氣測、巖屑、鉆井參數(shù)等多途徑、多手段的井眼軌跡監(jiān)測方法的綜合應用，對于準確判斷地層傾角及走向，指導定向施工意義重大;

③通過平臺的鉆井實踐，形成了二期工區(qū)大偏移距三維水平井軌跡控制技術(shù)，具有指導意義。

參考文獻：

[1]王磊.非常規(guī)水平井井眼軌跡控制技術(shù)研究[J].內(nèi)蒙古石油化工，2013（15）.