三維平行斷層面定向技術(shù)在N-8-5丁斜18井中的應(yīng)用

吉云慶

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶163413）

斷層區(qū)井網(wǎng)密度較小，并且多以油井封邊，致使注采系統(tǒng)不完善，油層動(dòng)用程度較差；斷層附近構(gòu)造變化幅度大。構(gòu)造高部位易形成水動(dòng)力“滯留區(qū)”，富集剩余油。為最大限度地開(kāi)采出斷層面遮擋區(qū)存在的剩余油，設(shè)計(jì)和施工平行斷層面井。特點(diǎn)是軌跡平行于斷層面，而不至于鉆穿斷層。

1 概述

1.1 地質(zhì)概況

S油田N八-X一區(qū)位于S背斜構(gòu)造和X背斜構(gòu)造的過(guò)渡區(qū)，總體形態(tài)西翼陡、東翼緩，地層傾角0°～15°，SⅠ組油層頂界埋藏深度802.2～1135.5m。區(qū)域內(nèi)斷層均為正斷層，其中SⅡ組油層頂面共發(fā)育16條斷層，斷層延伸長(zhǎng)度525.5～5662.2m，斷層傾角30°～74°，斷距2.6～94.2m。

1.2 施工難點(diǎn)

（1）設(shè)計(jì)井在斷層面上部平行斷層面30m以內(nèi)鉆井，軌道控制難度較大，需使用MWD儀器隨鉆施工；造斜率不宜過(guò)高；

（2）定向井挖掘斷層面上部的剩余油，從井口到造斜點(diǎn)鉆井過(guò)程中，要密切觀察鉆井液漏失情況，由于斷層附近泥巖破碎帶的存在，易發(fā)生卡鉆、井漏、井塌等事故；

（3）區(qū)塊內(nèi)NJZ組地層泥巖充分發(fā)育，且整個(gè)井斜控制段均在泥巖層位，鉆進(jìn)中極易發(fā)生鉆具泥包復(fù)雜；

（4）高密度、大斜度條件下大位移井防卡潤(rùn)滑矛盾突出；

（5）設(shè)計(jì)井位于套損區(qū)，防油水侵。

2 井眼軌跡施工控制情況

本井設(shè)計(jì)造斜點(diǎn)410m，實(shí)際造斜點(diǎn)421m，直井段井底在101.64°方向上偏移了7.26m，設(shè)計(jì)軌跡方向上有15°的調(diào)整，屬三維平行斷面井。靶區(qū)為長(zhǎng)方體靶柱長(zhǎng)388m，窗口10×15m。設(shè)計(jì)最大井斜角42.2°，設(shè)計(jì)最大造斜率5°/30m，實(shí)際最大井斜角43.8°，實(shí)際最大造斜率6°/30m。造斜施工采用雙208螺扶螺桿1°，造斜率2°/10m，完全滿足設(shè)計(jì)造斜率的要求。

2.1 紙上設(shè)計(jì)軌跡

N-8-5丁斜18井紙上軌跡設(shè)計(jì)方案如表1所示。

從表1可以看出，設(shè)計(jì)軌跡方位由造斜開(kāi)始227.54°最后調(diào)整到 212.69°，有 15°的調(diào)整，井斜 35°～42°有大段的穩(wěn)斜，井斜進(jìn)入S層后調(diào)整到35°，進(jìn)入P層后，調(diào)到40°，在葡萄花P層內(nèi)有降斜的調(diào)整。進(jìn)入G層后逐漸增到42°。該設(shè)計(jì)軌跡，井斜在P層有一個(gè)降斜的調(diào)整，方位也有曲線的調(diào)整，從整體上不利于井眼軌跡的平滑。在實(shí)際施工中，對(duì)井眼軌跡進(jìn)行了優(yōu)化。

2.2 實(shí)鉆井眼軌跡優(yōu)化

N-8-5丁斜18井實(shí)鉆軌跡數(shù)據(jù)如表2所示。

實(shí)鉆軌跡最大井斜角43.8°，實(shí)鉆軌跡控制中，569～767m，200m進(jìn)尺，井斜28°～30°，方位240°穩(wěn)。在767m方位降到235°，井斜29°～32°穩(wěn)斜。843m后，方位230°穩(wěn)，井斜由34°逐漸增斜，階梯式增斜，不存在降斜井段，到完鉆，井斜增到43°。軌跡中靶率也達(dá)到了100%。優(yōu)化后的軌跡，避免了井斜和方位的多次調(diào)整，保證了井眼軌跡的平滑性，有利于完井的施工，也減少了工程事故的發(fā)生。

表1 N-8-5丁斜18井紙上軌跡設(shè)計(jì)方案

表2 N-8-5丁斜18井實(shí)鉆軌跡

2.3 軌跡靶區(qū)中靶情況

本井為平三維行斷面井，中靶靶區(qū)為長(zhǎng)方體靶柱，設(shè)計(jì)靶頂垂深926.64m，靶底垂深1215.44m。靶柱長(zhǎng)288m，靶窗口長(zhǎng)10m，寬20m。軌跡矢量中靶率100%，靶區(qū)中靶情況見(jiàn)表3。

由表3可知，該井由936.98m入靶，根據(jù)地質(zhì)導(dǎo)向與現(xiàn)場(chǎng)錄井資料，通過(guò)及時(shí)調(diào)整井斜與方位，確保了整個(gè)平行斷層面矢量中靶率100%，取得了較好的指標(biāo)。

表3 N-8-5丁斜18井靶區(qū)中靶情況

3 達(dá)到的指標(biāo)

（1）全井鉆進(jìn)周期3.3d，純鉆時(shí)間232.23h，平均機(jī)械鉆速62.85m/h。單根最快定向鉆速70m/h，最快復(fù)合鉆速120m/h。

（2）全井非生產(chǎn)時(shí)間0.67h，占總生產(chǎn)時(shí)間的1%。

（3）從造斜點(diǎn)431m到完鉆1233m，802m進(jìn)尺僅用一趟鉆。

（4）平行斷層矢量中靶率100%。

4 存在問(wèn)題和下步措施

現(xiàn)場(chǎng)使用的隨鉆定向儀器，在定向施工中不出井斜和方位，針對(duì)三維井，不利于在定向時(shí)注意到井斜和方位的變化，及時(shí)做出調(diào)整。建議針對(duì)三維井，三維繞障防碰井，一定要采用定向時(shí)能隨時(shí)出井斜和方位的MWD儀器。

5 結(jié)論

（1）二開(kāi)直井段采用220PDC鉆進(jìn)，使上部井眼盡量擴(kuò)大，有效保證了下部井眼返砂的暢通。

（2）紙上井眼軌跡設(shè)計(jì)，能夠保證井眼軌跡平滑，利于軌跡的預(yù)判。

（3）實(shí)鉆井眼軌跡優(yōu)化，軌跡預(yù)判結(jié)合地層傾角變化能夠有效控制造斜率和軌跡，防止井下工程事故的發(fā)生。

（4）為公司在施工三維平行斷層面井提供了技術(shù)保障。