六段制三维水平井JH17平25井轨迹控制技术

董林林 王辉 王昌 熊珂（中石化中原石油工程有限公司钻井二公司，河南 濮阳 457001）

JH17平25井位于甘肃省正宁县永正乡，完钻井深2234.48m，造斜点500m，最大井斜89.13°，水平段长505m，井底闭合距1215.42m，井底垂深1344.74m，位垂比0.9:1，是部署于泾河油田长81油藏的一口“直井段-增斜段-稳斜段-增斜扭方位段-增斜段-水平段”六段制三维水平井。井身结构：φ 311.15mm*302m+φ215.9mm*2280m。钻井过程中面临着摩阻大、造斜点浅、井眼轨迹控制难度高等一系列技术难题。通过钻井实践，优化轨迹设计，实施轨迹精细控制，把握增斜扭方位关键环节，安全中靶，井身质量合格。

1 轨迹控制难点分析

1.1 轨迹持续变向，轨迹控制技术难度高。造斜段长达1219.56m,尤其是井斜40.17°方位295.44°的1291.92m时，开始增斜增方位至 1638.92m，井斜 78.22°方位 344.94°,总段长达348m。每根都进行定向滑动钻进,轨迹持续变向,钻具紧贴井壁,摩阻大,钻具托压,定向困难。

1.2 增斜扭方位控制是轨迹控制的最大难点。井斜40°进行扭方位作业的技术难度大，既要保证造斜率，又要满足轨迹调整要求，摩阻和扭矩的增大使得滑动钻进时的工具面控制增大,传压困难,钻速降低,起下钻与下套管困难等。

2 轨迹控制技术要点

2.1 优化轨迹设计方案。利用计算机专用软件模拟井下条件，进行轨迹预测，用理论数据指导井眼轨迹设计更完善，优化扭方位位置，减少定向工作量，降低轨迹控制潜在风险。

2.2 井眼轨迹精细控制。直井段控制井斜不超标。三维增斜扭方位段按斜面圆弧法设计，每根动态调整工具面，确保井斜80°将方位扭正至设计方位。水平段使用1.25°单弯双扶螺杆，上扶正器外径应大于下扶正器外径2-3mm，达到稳斜目的，减少滑动定向，增加复合钻进，确保轨迹圆滑。

2.3 上部井段每钻进200m，45°以下定向段每钻进200m，水平段每钻进100m，都进行一次短起下。

2.4 井斜大于60°井段采用倒装钻具组合，减少钻具与井壁接触面积，解决定向托压。

3 轨迹控制技术应用

3.1 增斜段

3.1.1 增斜段钻具组合：Φ215.9mmPDC钻头＋Φ172mm 1.5°单弯动力钻具×1根＋Φ178Nmm×1根＋MWD短节+Φ 127mm无磁承压钻杆×1根＋Φ127mm加重钻杆×30根＋Φ 127.0mm钻杆

3.1.2 轨迹控制要点。前50m用30KN钻压轻压吊打，待钻铤全部进入新地层后再正常加压钻进；每钻进200m短程起下钻一次；送钻均匀；每钻进10m测斜一次，单点测斜监控轨迹。

3.2 增斜扭方位段

3.2.1 钻具组合。Φ215.9mm牙轮钻头＋Φ172mm 1.5°单弯动力钻具×1根＋Φ127mm无磁承压钻杆×1根＋MWD短节+Φ 127mm无磁承压钻杆×1根＋Φ127mm斜坡钻杆×24根＋Φ 127mm加重钻杆×30根＋Φ127.0mm钻杆

3.2.2 轨迹控制要点。工具面呈动态变化，前期以扭方位为主，后期以增井斜为主。根据钻进实际情况实时调整工具面，特别是全角变化率的控制；每钻进1单根测量一次井斜和方位，及时预测轨迹，做到垂深、位移、井斜、方位四到位；每钻进150m，短起下钻一次，长度150-200m，并视情况倒划眼，以清除岩屑床。

3.3 水平段

3.3.1 钻具组合：Φ215.9mmPDC钻头＋Φ172mm（1-1.25°）单弯双扶动力钻具×1根＋Φ127mm无磁承压钻杆×1根＋LWD/MWD＋Φ127mm无磁承压钻杆×1根+Φ127斜坡钻杆×90根＋Φ 127mm加重钻杆×45根＋Φ127.0mm钻杆

3.3.2 轨迹控制要点。每钻进一单根测斜一次井斜和方位，及时进行轨迹预测，确保井眼按地质要求的层位和工程要求钻进；每钻进100-150m，短起下钻一次。

4 结语

4.1 六段制三维水平井的井眼轨迹轨迹的技术实践表明，对井眼轨迹的精细控制有利于实现精确中靶。

4.2 增斜扭方位控制是轨迹控制的最大难点，优化钻具组合是关键，优选钻井参数是基础，实时监测轨迹是保障。

4.3 短起下钻工艺措施是清除井筒岩屑床的有效方法，在增斜、稳斜和水平段都应该得到有效实施。

[1]周贤海.涪陵焦石坝区块页岩气水平井钻井完井技术[J].石油钻探技术，2013,41（5）：26-30.

[2]冯光通,易灿.川西水平井井身轨迹控制技术[J];油气地质与采收率;2011（06）.