羊三木南部油田井眼軌跡優化研究

摘 要：羊三木南部油區內井網密集，老井眾多，前期涉及老井120余口，井間防碰形勢嚴峻，必須進行叢式井方案可行性研究，統籌考慮，整體布局。此外，在目前低油價形勢下，應依托鉆井設計降本增效手段，實現該區低成本高效開發。

關鍵詞：叢式井 綜合布井 井眼軌跡優化 降本增效

1 工程概況及技術難點

研究方案目標區位于羊三木油田南部油區，共計部署井位20口，其中水平井7口。計劃設計20個槽口按叢式井平臺實施，井口間距6m。研究區內井網密集，老井眾多，前期涉及老井120余口，井間防碰形勢嚴峻，必須進行叢式井方案可行性研究，統籌考慮，整體布局。此外，在目前低油價形勢下，應依托鉆井設計降本增效手段，實現該區低成本高效開發。

圖1羊三木油田南部井區全區井位圖

井眼軌跡優選過程中主要存在以下難點：

（1） 研究區內井網密集，老井眾多，涉及老井210余口，井間防碰形勢嚴峻；

（2）平臺槽口較多，且為單排一字排開布置，亦無多余槽口位置可考慮，若有一個井位布置不合理，其余槽口可能需要全部重新優化布置，工作量大，難度高，必須進行叢式井方案可行性研究，統籌考慮，整體布局；

（3）地質部署實施順序有要求：油藏邊部井位優先，可側鉆調整實施； 水平井的鄰井優先，為入窗提供依據；注水井要集中實施，便于后期的管理， 限制了井口優選的可選空間，對叢式井方案井口布局，軌跡設計及防碰掃描提出了更高的要求。

2 井身軌跡的合理優化原則

（1）相鄰井的造斜點上下錯開至少30米。中間井口用于位移小的井，造斜點較深。外圍井口用于位移較大的井，造斜點則淺。如果設計的最大井斜角超過采油工藝或常規測井的限制或要求，應將造斜點提高或增加設計造斜率。

（2）為了加快鉆井速度，降低施工風險，井眼軌道將盡可能采用三段制井身剖面，并盡量將水平井集中布置，但受水平井靶點方位走向限制，為保障安全防碰距離及最佳水平井軌跡設計，個別水平井井口位置需進行單獨優化。由于構造上老井較多，且新井與新井也存在防碰，為了保證鉆井施工的安全性，避免發生碰撞，有的井需要采用五段制剖面或三維繞障軌道。盡量不采用三維繞障井眼，避免造成井眼復雜事故【1-2】。

（3）井眼軌道的設計根據地質目標參數對造斜點、造斜率、井斜角和防碰措施進行優化。為了降低鉆井施工難度，將常規井造斜率控制在2.4～3.0°/30m【3】，水平井使用中長半徑造斜率，減少施工風險。根據各井位井底位移情況，盡量控制井斜角小于25°，有利于正常安全鉆井、固井質量的保證、測井作業的順利、完井管柱的安全下入等。

（4）由于部分斷塊老井較多，在設計井眼軌道時必須進行詳細的防碰掃描處理。距離較近時，要與地質協商，通過適當移動靶位延長井間距離，無法延長的，要對老井測陀螺，為鉆井提供精度更高的井眼軌跡數據。在實施鉆井時要采用更精確的井眼軌跡控制手段，防止鉆穿老井。

（5）在目前低油價形勢下，應依托鉆井設計降本增效手段，實現該區低成本高效開發。

3 井眼軌跡優化研究

通過多輪次的井口互換、剖面優選、造斜點與造斜率優化等手段，制定滿足鉆井施工的井叢場方案，實現5口水平井在相鄰井口集中布置，各新井間及新井與老井間防碰問題都得了良好解決。各井位實現上部井段防碰距離大于5m，下部井段大于10m。

（1）常規井優化：以羊10-10-4、羊10-10-3、羊11-9-2為例， 根據要求此三口井最后實施與老井羊11-10連續。針對這一特殊要求，考慮著3口井的位移與方位關系，通過調整造斜點和井眼軌跡類型等，盡量滿足工程工藝要求。

以羊11-9-2為例，該井為原剖面400m造斜，與鄰井羊11-10在測深598.11m，該鄰井完鉆年代久，井身數據可靠性差，一方面，通過重新復測陀螺數據矯正原始數據，距離復測軌跡僅為1.96m，施工安全系數低。根據防碰關系，通過調整造斜點至300m，優化剖面，實現最近距離4.86m，保障安全實施（表1）。

（2 ）水平井受兩個靶點方位限制，通過與地質部門溝通，在滿足地質需求前提下，調整靶點，優化為二維單圓弧或二維雙增剖面，一方面在入窗前加入調整井段，可以根據實鉆及時調整軌跡，降低施工難度；另一方面單口井直接節約進尺65m，降本增效前提下保障安全順利鉆井施工。

4 結論與認識

（1） 根據調整后地質方案，羊三木油田南部井區叢式井平臺共布井19口，設計19個槽口，槽口間距6m，其中常規井13口，水平井6口。優化后方案，13口常規井大部分設計為三段制簡單剖面，可加快施工進度，減少施工風險；6口水平井除羊3H36井受靶前位移過小限制設計為單圓弧剖面，其余水平井均設計為可大大節省鉆井進尺的雙增剖面，并且縮短了導向井段長度，節約了鉆井成本。19口井共計節省鉆井進尺419.26m。

（2） 羊三木1號井場區域內井網密集，通過 “井位-軌跡-井場”平臺化決策環境，利用整體綜合布井、防碰最優井眼軌跡設計方法，確定了同時滿足地質工程的批鉆叢式井鉆井方案，并順利完成施工（圖2，圖3）。

參考文獻：

[1]閆鐵，徐婷，畢雪亮，等. 叢式井平臺井口布置方法[J]. 石油鉆探技術，2013，41（2）： 13～16

[2] 葛云華，鄢愛民，高永榮，等. 叢式水平井鉆井平臺規劃[J].石油勘探與開發， 2006，32（5）： 94～100.

[3]董德仁，張乃彤等，埕海一區人工井場井口及井眼軌跡優化[J].石油鉆采工藝，2009.31

作者簡介：

王國娜（1983.6），女，35歲，漢族，河南洛陽人；2011年畢業于中國石油大學（華東）礦產普查與勘探，碩士；工程師，現主要從事鉆井工程設計及相關研究工作，通訊地址：大港油田石油工程研究院，