徐深X井井眼軌跡控制技術

王立朝

摘要：目前，深層氣藏是大慶油田勘探開發的重點目標之一，但是，D庫組以下礫巖由于埋深大、成巖作用強和普遍含有凝灰質等原因，物性整體較差，氣藏連通性也較差，大部分儲層為低豐度儲層，孔隙度低于下限6%、密度超過2.50g/cm3，直井目的層的裸露面積相對有限，因此，深層礫巖水平井成為深層氣藏開發的有效技術手段。深層水平井堅固了深井和水平井的所有技術難點，本文通過對該井井身剖面介紹、施工難點分析及現場施工等的合理把握，達到了對井眼軌跡精確控制的目的。

關鍵詞：水平井；井身剖面；軌跡控制

徐深X井位于SL盆地東南斷陷區徐家圍子斷陷帶興城鼻狀構造帶上，是目前最深的水平氣井，設計井深4513.02m，垂深3558.00m。設計造斜點層位為登三段，造斜點深3228.94m，主要目的層為營城組一段火山巖氣藏類型具有邊底水的層狀構造氣藏。該井不僅造斜點深而且地層可鉆性級值高，并且目的層火山巖具有很大的不確定性，給施工帶來很大難度。

1、井身剖面簡介

該井井身剖面設計采用直—增—穩—增—水平五段制結構，在兩增斜段中間設計一穩斜調整段是為了平衡穩斜段以上地層及螺桿造斜率所帶來的偏差，保證實鉆井眼軌跡盡可能與設計井眼軌跡吻合。徐深X井軌道設計見表1。

2、井眼軌跡控制技術

水平井的井眼軌跡控制技術是水平井鉆井成套技術中的關鍵環節。水平井成敗的關鍵是能否控制井眼軌跡的變化。在本井實際施工過程中，根據井眼軌跡變化，及時對待鉆井眼軌跡進行修正，選擇合理的定向鉆進和復合鉆進比例，使實鉆井眼軌跡盡可能與設計井眼軌跡相吻合。現將各井段施工情況介紹如下。

2.1直井段

為減少定向造斜施工難度和時間，有利于下部井眼的軌跡控制，在直井段施工中，及時進行測斜，并采用“螺桿+PDC”鉆具組合鉆進來實現防斜打直的目的，有效地控制了直井段井斜。造斜點井斜角0.94°，方位角336°，視平移-16.35m，閉合方位99.07°。直井段鉆具組合及鉆進參數如下：

F311.2mmBIT×0.37m+F244mmLZ×7.56m+F229mmDC×53.97m+F203mmDC×77.67m+F178mmDC×84.09m+F127mmDP

鉆進參數：鉆壓30kN～80kN，轉速70r/min，排量50L/s。

2.2增斜井段井眼軌跡控制技術

2.2.1二開斜井段的施工

由于深層水平井造斜點深，巖石硬度大，造斜難，實際造斜點定在3210.16m，通過多點數據計算出井底視平移和閉合方位，進行井眼軌道修正設計，為下部造斜段施工奠定基礎。定向造斜段初期選用1.25°單彎螺桿鉆具組合配合MWD無線隨鉆測量系統隨鉆監測。由于直井段井底的方位為336°，所以定向初始將工具面角控制在280°-300°，使實鉆方位線盡快接近設計方位線，隨著井斜的增加（大于3.5°），方位趨于穩定，工具面角轉為高邊工具面定向鉆進，這樣既便于方位控制，又能在較短時間內獲得預期的增斜率和井眼軌跡。從井深3210.16m定向鉆進至3308.03m，井斜由造斜點的0.94°增加到12.5°，方位306.20°，增斜率3.85°/30m，已經不能滿足下步井段6.0°/30m施工的需要，決定起鉆更換1.5°單彎螺桿繼續鉆進，二開完鉆井深3602m，預測井底井斜66.35°，方位311.0°，與設計井斜角67.81°，方位角311.20°基本吻合，能夠滿足下步施工的要求。

2.2.2三開斜井段的施工

三開采用1.25°單彎螺桿配合LWD隨鉆測井系統繼續進行增斜鉆進，這樣既能滿足鉆井需要，又能實現鉆進過程中及時判斷地層特性，獲得最及時的隨鉆測井資料，以便及時調整鉆進參數，實現對井眼軌跡的精確控制。由于對地層及螺桿造斜率預測的不夠準確，鉆至井深3628.12m時井斜已經達到76.76°，造斜率達到12.19°/30m，井斜角已經超出設計5.99°，在后續施工中采取以復合鉆進為主，定向鉆進為輔策略，使實鉆井眼軌跡盡快接近設計軌跡。鉆至井深3728m，垂深3552.24m，此時井斜79.38°，方位311.36°，氣測全烴值4.4%，地質導向將該點定為著陸點。

2.3水平段井眼軌跡控制技術

水平控制要求鉆具組合具有較好的穩平能力，所以采用0.75°單彎螺桿倒裝鉆具組合。地質導向要求向上走垂深，鉆至井深3939.46m將井斜增至91.83°，穩斜鉆進120m為了不給后期完井作業造成困難，鉆至井深4069.73m，井斜降至89.83°，通過調整和控制工具面角度及調整復合鉆進與定向鉆進比例實現井斜微增、微降、調整方位，有效地將井斜角控制在90°附近，達到了井眼軌跡精確控制的目的，使實鉆軌跡不偏離靶區范圍。

3、結論

（1）采用提前造斜的方式，有效的解決了造斜困難以及平衡上部直井段所造成的誤差。

（2）及時對待鉆井眼軌跡進行修正設計是保證深層水平井軌跡控制成功的關鍵。

（3）通過選擇合理的定向和復合鉆進比例，保證了井眼軌跡的精確控制并使井眼光滑。

參考文獻

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[2]劉高軍.徐深氣田固井技術[J].油氣田地面工程. 2010（12）

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（作者單位：大慶鉆探工程公司鉆井一公司）