G1長水平段水平井軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工實(shí)踐

梁豐

（大慶鉆探工程公司石油工程總承包事業(yè)部， 吉林 松原 138000）

SL盆地北部QSK組頁巖油連通性差，總孔隙度整體分布在8%～12%之間，有效孔隙度分布在4%～6%；青一段下部總孔隙度高、有效孔隙度低，Q一段頁巖儲(chǔ)層厚度約為20m，為孔隙、裂縫型儲(chǔ)集層，孔隙度約為4.0%，滲透率為0.01×10-3μm2。為此部署長水平段水平井G1井進(jìn)行開發(fā)。長水平段井施工的井眼軌道關(guān)系到鉆井施工的成敗，因此需要對(duì)井眼軌道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，這樣才能保證施工順利進(jìn)行，提高施工效率。

1 井眼軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)

在G1井井眼軌道設(shè)計(jì)中選擇的是“直—增—穩(wěn)—增—水平”的變曲率多圓弧剖面類型，該剖面特點(diǎn)是軌道比較圓滑，能夠最大限度降低施工摩阻與扭矩。

1.1 靶前位移優(yōu)化

圖1 不同靶前距摩阻與旋轉(zhuǎn)扭矩

在井眼軌道設(shè)計(jì)中，利用軟件以水平段長度為2200m，套管內(nèi)的摩阻系數(shù)0.2，裸眼井段的摩阻系數(shù)0.3為模擬條件，分別對(duì)靶前位移300.00m、400.00m、500.00m、600.00m、700.00m的施工摩阻與旋轉(zhuǎn)扭矩進(jìn)行了模擬，結(jié)果見圖1所示。從圖1可以看出，當(dāng)在靶前位移為400.00m左右時(shí)，施工摩阻最小，此時(shí)的旋轉(zhuǎn)扭矩也較小，因此G1井設(shè)計(jì)的靶前位移最終確定為400.00m左右最合適。

1.2 造斜率優(yōu)化

選取靶前位移為400.00m，分別對(duì)造斜率為3°/30m、4°/30m、5°/30m、6°/30m、7°/30m和8°/30m的施工摩阻和旋轉(zhuǎn)扭矩情況進(jìn)行模擬，結(jié)果見圖2所示。從圖2可以看出，當(dāng)造斜率在6°/30m時(shí)，施工摩阻較小，而此時(shí)的旋轉(zhuǎn)扭矩最小，因此在該井的軌道設(shè)計(jì)中造斜率應(yīng)在6°/30m左右。

圖2 不同造斜率摩阻與扭矩

1.3 井眼軌道的最終確定

通過靶前位移和造斜率的優(yōu)化，最后優(yōu)選造斜點(diǎn)位置為2245.97m，靶前位移為400.08m，最大造斜率為6.0°/30m，最終優(yōu)化形成的井眼軌道如表1所示。

表1 設(shè)計(jì)軌道剖面節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)

2 現(xiàn)場施工

2.1 直井段施工

該井的直井段長度達(dá)到2245.97m，因此在直井段施工中保證井眼開直，井斜角和水平位移控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)是施工的關(guān)鍵。在井架設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí)充分校正天車、轉(zhuǎn)盤和井口三者之間的偏差，保證誤差在10mm以內(nèi)，使井眼開直。鉆進(jìn)施工中嚴(yán)格控制施工參數(shù)，定點(diǎn)測斜，發(fā)現(xiàn)施工異常及時(shí)查找原因，保證施工質(zhì)量和施工效率。

2.2 造斜段施工

根據(jù)G1井設(shè)計(jì)的造斜率，選用1.5°螺桿鉆具進(jìn)行施工。施工中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)井眼軌道進(jìn)行施工，整個(gè)造斜段施工進(jìn)尺459m，平均鉆速達(dá)到5.8m/h，井眼軌跡控制符合設(shè)計(jì)要求。

2.3 水平段施工

為了能夠?qū)崿F(xiàn)水平段施工順利，保證完成2200m的水平段，在水平段施工中應(yīng)用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具，該工具能夠在旋轉(zhuǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)井斜角和方位角的調(diào)整。整個(gè)水平段進(jìn)尺2200.43m，平均鉆速12.13m/h，實(shí)現(xiàn)了鉆井施工的高效施工。

3 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）在以施工的摩阻和旋轉(zhuǎn)扭矩最小為原則的基礎(chǔ)上，通過靶前距、造斜率的優(yōu)化，最終確定了G1井井眼軌道設(shè)計(jì)參數(shù)，為安全順利施工奠定了基礎(chǔ)。

（2）在不同井段施工要調(diào)整好施工參數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理，這樣才能完鉆設(shè)計(jì)的井深，保證施工質(zhì)量。

◆參考文獻(xiàn)

[1] 劉清友，敬俊，祝效華. 長水平段水平井鉆進(jìn)摩阻控制[J].石油鉆采工藝，2016，38(1)：18-22.