焦頁12-4HF頁巖氣三維水平井LWD軌跡控制技術

馬建強（中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司，河南濮陽457001）

焦頁12-4HF頁巖氣三維水平井LWD軌跡控制技術

馬建強（中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司，河南濮陽457001）

三維水平井是頁巖氣焦石壩背斜帶焦石壩構造上部署的主要井型，焦頁12-4HF是焦頁12號平臺四口井之一，完鉆井深4720m，水平段長2095.06m，軌跡控制方面主要存在溫度、油基、水平井段軌跡設計上下起伏等帶來的儀器、工藝方面的難題，通過現場實踐，應用LWD儀器、定向段與水平段工藝技術等，解決了上述難題，取得良好效果。

軌跡控制；LWD；水平井；三維；頁巖氣；焦石壩

焦頁12-4HF頁巖氣三維水平井位于川東高陡褶皺帶包鸞－焦石壩背斜帶焦石壩構造，地表出露下三疊統嘉陵江組，地層傾角3.40-5.43°，主產層為志留系龍馬溪組，厚度36m。焦頁12-4HF井是焦頁12號平臺四口井之一，完鉆井深4720m，設計為三維水平井，水平段長2130.00m，A靶點垂深2388m；B靶點垂深2416m；水平段長2095.06m（AC段1713.87m，CB段381.19m），定向增斜的同時，還需進行方位調整，軌跡控制工藝復雜。

一、軌跡控制難點分析

1.地層因素

上部地層可鉆性好，易斜，尤其是1500m之后軟硬交錯的地層極易增大井斜。龍馬溪組上部約40m厚的灰黑色粉砂巖、泥質粉砂巖鉆時極慢，鉆頭磨損嚴重。受周邊壓裂井的影響，龍馬溪組下部鉆至頁巖層位后易涌、易漏、壓力不穩，且巖性復雜、壓力差異懸殊。

2.儀器因素

（1）目的層溫度超過100℃，高溫環境下，儀器脈沖發生器、探管精確度受到較大影響。

（2）水平段設計為柴油基的油基鉆井液。儀器膠囊長時間被柴油浸泡，易發生硬脆性變化，影響LWD儀器。

（3）2130m的長水平段內，無線隨鉆儀器脈沖強度減弱，信號衰減嚴重，給測斜、gamma數據傳輸帶來很大困難。

3.軌跡控制因素

（1）二開井段濁積砂層厚度不確定，最厚達30-40m，薄位僅有10m。設計要求鉆穿濁積砂15米完鉆，完鉆井斜55°，中完井斜控制帶來難度。三維水平井既要調整井斜達到設計要求，還要控制方位變化，定向難度成倍增加。

（2）龍馬溪組與五峰組兩個產層交叉穿行，地質層位對比、傾角的確定都有一定難度；不同層位增斜、降斜趨勢不同，尤其是在交界面處井斜變化尤為明顯，不可避免將進行頻繁的軌跡調整，造成水平井段軌跡上下起伏。

二、軌跡控制技術應用

1.軌跡控制要點.

本井在1920.00m下入LWD跟蹤測斜，直井段測斜不超過50m，造斜井段不超過20m，掌握井眼井斜、方位及造斜率的變化，并及時進行調整，確保實鉆與設計軌跡的吻合性。地層交界面及井斜變化較大的井段加密測點，加強預測；及時分析gamma數值的變化情況，并結合地質設計分析巖性，掌握地層變化情況，提前調整井眼軌跡。

（1）直井段。直井段防斜打直是影響鉆進效率和定向軌跡質量的重要因素。針對直井段夾層多的特點，采用合理控制鉆壓進行吊打。井深1920.00m下入LWD進行井斜監控。根據鉆井情況，提前對方位進行調整，有效控制側向位移的持續增長，為下部增斜段施工創造條件。

（2）定向段

造斜點1990m，由于直井段側向位移較大（30m），給定向增斜段帶來一定的影響，增加了定向工作量。造斜井段施工時，造斜初期要盡快的確定入井鉆具的造斜能力，確定滑動鉆進的段長及雙驅鉆進的段長，保證既能滿足造斜率的要求，又能做到軌跡平滑，全角變化率不超標，為水平段的順利施工奠定基礎。

2.軌跡控制儀器應用。

LWD是軌跡控制的重要手段，尤其是水平段的監控。實鉆監控中主要解決三個方面的難點。

（1）井溫。隨著井深的增加，井底溫度也越來越高。采用分段循環來降低井底溫度，防止因儀器一次到底超過儀器的最高承溫能力，造成探管損壞。

（2）油泡。LWD儀器使用期間，一直在柴油基鉆井液中浸泡，儀器橡膠件易發生硬脆，導致密封失效，儀器漏油。通過與儀器廠家溝通，全部應用耐油材料。

（3）儀器信號衰減。更換泥漿泵活塞及密封膠圈，清理泥漿泵上水口濾清器，確保上水良好，減少因泥漿泵上水不好引起的泵壓波動；儀器方面，優選脈沖器蘑菇頭及限流環配比，增強信號強度，將限流環更換為1.725mm，增強脈沖器信號強度，補償信號衰減量；定向工藝方面，準確計算反扭角大小，擺工具面一次到位，減少上提下放次數，將鉆具波動影響降到最低。

三、幾點認識

1.實鉆中，LWD儀器工作穩定，測斜數據準確，gamma數據提供及時，為地質錄井方卡準地層提供了有力保障。

2.通過軌跡控制，使LWD儀器在油基鉆井液中使用的各項指標由定性分析轉變為定量分析，有利于科學指導LWD儀器在油基鉆井液中的應用。

3.進一步驗證螺桿欠尺寸扶正器在水平段的應用效果，進一步探索不同尺寸扶正器配合不同的鉆井參數對井斜數據的影響。

［1］.王玲.石油化工工程項目設計階段工程造價的控制研究［A］.2013，（36）.

［2］.李青松.石油企業工程建設造價管理方法研究［J］.｛H｝勝利油田職工大學學報，2006，（04）.

個人簡介：

馬建強2007年畢業于中國石油大學（東營）石油工程專業，籍貫：河南偃師市，工作單位：中國石化中原石油工程有限公司鉆井二公司，職務：技術中心技術服務隊長，工程師，無學位，大學本科，研究方向：水平井軌跡控制。