L26-P22長水平段水平井鉆井技術

邢開宇

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶163413）

L26-P22長水平段水平井鉆井技術

邢開宇*

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶163413）

為了實現L油田的有效開發動用，部署L26-P22長水平段水平井。通過對鉆井施工難點分析，進行了L26-P22井井身結構和井眼軌跡的優化設計，施工中應用旋轉地質導向鉆井工具，實現了井眼軌跡的精確控制，保證了3個靶點全部中靶；通過強化減摩降扭技術措施和安全鉆井技術措施，實現了鉆井安全，取得了良好的施工效果。

軌跡控制；長水平段；安全鉆井；減摩降扭；L26-P22井

L油田位于S盆地中央凹陷區，構造圈閉面積達3.6～26.64km2，圈閉幅度30～50m。從單層厚度統計情況看，砂巖厚度在1～2m的占總層數的45.16%，占總厚度的40.64%；有效厚度在1～2m的層占總層數的56.07%，占總厚度的66.39%。從巖芯樣品分析，該區巖芯平均孔隙度為11.5%，平均滲透率為0.64×10-3μm2，屬于低孔、特低滲儲層。為了加快L油田開發，在該區域部署了L26-P22井，該井設計斜深3528.00m，垂深1732.84m，水平位移1899.92m，水平段長1600.40m，屬于長水平段水平井。

1　鉆井難點分析

1.1井眼軌跡控制比較困難

為了增加產能，地質設計水平段長度為1600m，需要穿越A、B、C三個靶點，在鉆井施工中，隨著水平井段的不斷延長，造成摩阻扭矩不斷增大，在進行定向施工時，使鉆壓無法傳遞，工具面角無法擺正，這就極大地增加了井眼軌跡控制的難度。

1.2摩阻扭矩大

隨著水平井段的不斷延長，鉆具與下井壁的接觸面積不斷增大，這就增加了鉆具與井壁之間的周向摩擦扭矩，同時由于鉆具長度的不斷增加，鉆具的軸向摩擦扭矩也在不斷增加；另外隨著水平井段的不斷延長，巖屑在上返過程中被磨的很碎，這樣混在鉆井液中無法清除，使鉆井液的固相含量增加，潤滑性降低，增加了鉆井施工的摩阻扭矩。

1.3易形成巖屑床

隨著水平井段的不斷延伸，在大斜度井段和水平井段，鉆具與井眼底邊的接觸面積不斷增大，這樣就形成了偏心的環控，在井眼的下方鉆井液流速低，攜帶巖屑的能力明顯降低，巖屑會在井下的下方堆積，形成巖屑床，給鉆井施工帶來安全隱患。

1.4井壁穩定性差

該井水平段需要在青山口組二、三段中穿行，這一層位在以往鉆井中極不穩定，隨著井深的不斷增加和水平井段的不斷延長，很容易造成井壁失穩情況。

2　優化設計技術

2.1井身結構優化設計

根據L26-P22井的區域地質特點，結合已完鉆的直井施工情況，對L26-P22井的井身結構進行優化設計。在滿足地層三壓力、封固必封點的情況下，擬對L26-P22井采用二層套管井身結構，首先打導管30m，一開采用?311.2mm鉆頭鉆進至井深1196.00m，下入?244.5mm套管，封固嫩江組二段以上不穩定地層，二開采用?215.9mm鉆頭鉆進至3528.00m完鉆，下入?139.7mm油層套管，為后期采油奠定基礎。井身結構數據及要求如表1所示。

2.2井眼軌跡優化設計

井眼軌跡設計的好壞直接關系到鉆井施工速度和安全，因此在L26-P22井井眼軌跡優化設計過程中，采用二維變曲率雙增井眼軌跡設計模式，這一井眼軌跡設計模式的優點是在兩個增斜井段之間設計一段穩斜井段，用來彌補因工具造斜誤差造成的井斜或者方位偏差，能夠大大降低現場施工難度，利于現場施工。井眼軌跡優化設計數據如表2所示。

表1　井身結構優化設計數據表

表2　井眼軌跡優化設計表

3　鉆井施工技術

3.1井眼軌跡控制技術

（1）直井段軌跡控制。優化設計后，造斜點位置為1469.00m，這一段的軌跡控的要點是“防斜打直”，為后期定向施工奠定基礎。在該井段施工中，鉆具組合為：?311.2mm （215.9mm）鉆頭+?203.2mm無磁鉆鋌×9m+?203.2mm鉆鋌×9m+?308.0mm穩定器+?203.2mm鉆鋌×9m+ ?308.0mm穩定器+?177.8mm鉆鋌×26m+?159mm螺旋鉆鋌×81m+?127.0mm加重鉆桿×334.8m+?127.0mm鉆桿。施工中嚴格執行技術措施，采用定點測斜，發現井斜有增大趨勢加密測斜，在造斜點前100m采取輕壓吊打，保證造斜點處井斜角不超過0.5°。

（2）造斜段軌跡控制。造斜井段軌跡控制好壞，直接關系到鉆井施工的成敗。在該施工井段中按照“略高勿低、先高后低、寸高必爭、早扭方位、穩斜探頂、矢量入靶”來進行井眼軌跡控制，鉆具組合為：?215.9mm鉆頭+?172mm單彎螺桿（1.5°）+?165mmLWD+?159mm無磁鉆鋌×9m+?159mm螺旋鉆鋌×27m+?127m加重鉆桿×28m+?127.0mm斜坡鉆桿×400m+?127m加重鉆桿×296m+?127.0mm鉆桿。施工初期連續定向幾個單根，摸清楚該套鉆具組合在該地區的實際造斜率，然后按照設計要求，在保證造斜率的情況下，采用定向鉆進和復合鉆進相結合的方式，實現對井眼軌跡的精確控制，保證順利入靶。

（3）水平段軌跡控制。由于該井設計水平段長1600.00m，采用常規螺桿鉆具組合會出現托壓，工具面角無法擺正的情況，因此應用在旋轉過程中能夠穩斜、增斜和降斜的旋轉地質導向鉆井工具，實現對水平井段軌跡的精確控制。鉆具組合為：?215.9mm鉆頭+?165.1mm旋轉導向+?165.1mm LWD+?127.0mm無磁加重鉆桿× 9.30m+?127.0mm斜坡鉆桿+?127.0mm加重鉆桿× 334.8m+?127.0mm鉆桿。施工中根據地質導向的要求，及時調整鉆井軌跡，使鉆頭始終沿著油層發育方向前進，實現A、B、C三個靶點全部中靶，砂巖鉆遇率95%。

3.2減摩降扭技術

在L26-P22井施工中，為了更好地降低鉆井的摩擦阻力和扭矩，在鉆井施工過程中主要采用了以下幾項措施。一是應用斜坡鉆桿，減少鉆具與井壁之間的摩擦；二是簡化鉆具組合，在定向井段使用倒裝鉆具組合，用加重鉆桿代替鉆鋌，減少摩擦阻力，實現鉆壓有效傳遞；三是應用油基泥漿，優化鉆井液性能，實現降低摩阻扭矩的作用。

3.3安全鉆井技術

（1）井眼清潔技術。為了保證井眼清潔，避免巖屑床的形成，主要采取了以下技術措施。一是在?215.9mm井眼施工中保證鉆井排量在34L/s以上，實現大排量攜帶巖屑；二是優化鉆井液性能，提高鉆井液動塑比；三是采用四級固控設備，及時清除鉆井液中的有害固相；四是應用頂驅設備，及時進行正倒劃眼和短起下作業，破壞巖屑床。

（2）井壁穩定技術。在長水平段水平井施工中，井壁圍巖除受徑向、切向和垂直向應力外，還承受著剪切應力的作用，此外還受抽吸壓力，激動壓力的影響。因此在L26-P22井施工中優化鉆井液性能，保證鉆井液失水量小于3mL，讓井壁形成薄而堅韌的泥餅；嚴格控制起下鉆速度，減小激動壓力和抽吸壓力，保證井下安全。

4　施工效果分析

L26-P22井完鉆井深3530.00m，垂深1733.15m，水平位移1901.1 2m，水平段長1600.00m，實現A、B、C三個靶點全部中靶。A、C兩個靶點數據對比如表3所示。

表3　設計與實際數據對比表

5　結論

（1）通過對井身結構和井眼軌跡進行優化設計，保證了L26-P22井鉆井施工的安全、優質和高效。

（2）在水平井段施工中，應用旋轉地質導向鉆井工具，解決了常規鉆具組合摩阻大、工具面不易擺正的難題，實現了井眼軌跡的精確控制。

（3）通過采用井眼清潔和井壁穩定等安全技術措施，實現了L26-P22井的安全鉆井施工。

［1］牛洪波.大牛地氣田長水平段井眼軌跡控制方法［J］.天然氣工業，2011，31（10）：64-67.

［2］孟祥波，陳春雷，孫長青.徐深21-平1井軌跡控制技術［J］.探礦工程（巖土鉆掘工程），2014，41（1）：30-32.

TE2

B

1004-5716（2016）07-0073-03

2015-07-02

邢開宇（1981-），男（漢族），內蒙古烏海人，工程師，現從事定向井、水平井軌跡控制工作。