探究薄砂層油藏水平井軌跡控制技術

齊彥龍

摘要：水平井投產為經濟社會帶來巨大的經濟效益，薄砂層油藏水平井鉆井技術的應用能夠顯著提升勘探效果，為油藏采率提高、油層鉆遇率提升、油井泄油面積擴大開辟新路徑[1]。文章分析和研究了薄砂層水平井鉆井工藝難點，通過優選導向設備，判斷近鉆頭儀器使用情況，探究薄砂層油藏水平井軌跡控制技術。

關鍵詞：薄砂層;水平井;鉆井技術;軌跡控制

引言：薄砂層油藏水平井由于油層埋藏較淺，區塊井網較為密集，在開發過程中大多數以附近老井為參考，容易出現“大肚子”現象，對井眼軌跡控制的難度較大，極其容易造成巖屑床和卡鉆的情況，難以保證原油的采收率[2]。某油田某井區鉆井揭示該區塊地層的主力油層有效厚度僅有1.3-2.2m，屬于典型的薄砂層油藏，為了提升油藏鉆遇率、提升原油采收率，文章考慮采用水平井鉆井技術進行薄砂層油藏開采，確保井眼在靶區內穿行。

1 薄砂層水平井鉆井工藝難點

①地層埋藏淺，地層松散，易造成卡鉆，形成巖屑床。某油田某井區靶區的高度最薄低于1m，入靶窗口高度僅有1m，對測量和計算的精度要求相對較高。

②隨鉆測量位于鉆頭后方，有13-14m的距離，測量探管到鉆頭有一段距離測量不到，增加井眼軌跡控制難度。靠近鉆頭的短節帶有近鉆頭方位伽馬隨鉆測量儀和近鉆頭動態井斜測量傳感器，但是近鉆頭動態井斜測量傳感器往往精度不高，所以，只能依靠鉆頭后方的隨鉆測量獲取井斜角、方位角、工具面和輔助參數等井眼軌跡參數。由于隨鉆測量距離鉆頭存在15m以內的距離，造成井眼軌跡調整存在明顯的滯后性[3]。

③鉆井靶區存在井下斷層。

通過地震資料對斷層進行位置和產狀的判斷，油藏內部存在斷層活動，斷層破壞了地層連續性，對油藏形成破壞，鉆井過程中存在鉆遇斷層的風險。

④由于薄砂層油藏屬于難動用儲量，因而薄砂層區塊處于開發中后期，井量多，井網密集，單平臺部署井量4-6口，防碰距離不足10m，防碰難度相對較高，套管設置十分重要，在進行造斜過程中采取三維繞障水平井軌道設計方式進行施工，在進行井眼軌跡調整的同時，需要兼顧與鄰井的防碰問題。

⑤井眼軌道設計采取五段制，AMD工作量較大，靶前距有限，水平井入靶后軌跡調整空間相對有限[4]。

2 導向設備的優選

2.1鉆井導向設備

一般情況下，鉆井導向設備為“彎動力鉆具+鉆具+隨鉆測量+伽馬...”的導向設備體系。在進行某油田某井區某水平井挖掘時，設計井深2115.75m，水平段長度357.96m，需要根據施工工具造斜率進行加密距離測算，以便于對井眼軌道做優化和協調。

2.2近鉆頭儀器在水平井軌跡控制中的使用

根據水平井標志點垂深、圍巖或邊坡位移量等參數估算地層傾角：AB段地層傾角為-0.2°，BC段地層傾角為1.9°，AC段地層傾角為0.6°。水平井井身軌跡地質跟蹤與地層傾角估算結果一致，地層傾角估算結果具有可靠性。

3.2技術措施

①穩平鉆具組合

針對常規鉆具導向設備體系設計內容，將普通鉆具組合優化為穩平鉆具組合，雅閣控制鉆速的制約問題，通過雙扶正器+隨鉆測量儀器的穩平鉆具組合解放鉆壓，提升鉆井速度。通過該措施進行控制能夠顯著提升鉆速，效果顯著。

②待鉆軌跡修正

首先，提前進行20-30m造斜，以此環節前期造斜率過低造成的井斜不足;其次，為了給下部軌跡預留垂深做準備，控制軌跡垂深略低于設計垂深;第三，在井斜角處于70-80 時，為了防止儲層提前，軌跡垂深要比設計高出1-2m;最后，要合理選擇穩斜角和探頂角。

③提升鉆遇率

根據增斜率，結合巖屑熒光顯示、氣測錄井、伽馬曲線的變化，判斷水平井井眼軌跡在油層中的具體位置，為導向設備調整運行軌跡提供相應建議。油層頂、油層底泥巖相對于砂巖更加堅硬，因此，在導向設備接近油層的同時，地層呈現出上硬下軟的狀態，會產生增斜率降低或無增斜的情況，而在導向設備接近油層底部時，地層呈現出上軟下硬的狀態，增斜率顯著增大。

3.3調整設計

因為油藏水平層面延伸的深度不同，傾角傾斜程度具有不確定性，所以，在施工作業過程中不能嚴格地依據圖紙設計執行，而需要從薄砂層油藏的特性出發，進行圖紙設計調整，在修正后促使水平井井眼軌跡能夠最大限度穿過油層。與此同時，隨鉆測量的雙磁傳感器測量儀距離鉆頭存在一定距離，井斜角、方位角并不能通過直接測量獲得基本參數，需要通過估算獲得，因此和實鉆將會產生一定誤差。因此，在水平井井眼軌跡控制過程中，需要對測量的地層自然伽馬值、鉆速錄井、gas logging和sieve residue log

數據進行綜合分析，進而控制水平井井眼軌跡。

結束語：

薄砂層水平井井眼軌跡控制是水平井施工過程中的關鍵點。在水平井施工過程中，應嚴格禁止大幅度調整井眼軌跡，實鉆過程中，應根據隨鉆測量所測取的伽馬參數，結合錄井和地質根據數據做出地層實鉆情況分析，及時判斷地層深度位置的變化。假如地層變化已經對水平井井眼軌跡產生影響，要及時控制井眼在油層中穿行的軌跡，對狗腿度做嚴格約束，以此杜絕急增急降，提升油層的鉆遇率。

參考文獻：

[1]劉迎春.水平井鉆井技術難點及對策分析[J].西部探礦工程.2019（04）： 75-77.

[2]路宗羽，趙飛，雷鳴，鄒靈戰，石建剛，卓魯斌.新疆瑪湖油田砂礫巖致密油水平井鉆井關鍵技術[J].石油鉆探技術.2019（02）：9-14.

[3]牛守民.多靶點水平井鉆井技術研究與應用[J].西部探礦工程.2021（04）： 72-74.