L26-P22长水平段水平井钻井技术

邢开宇

（大庆钻探工程公司钻井二公司，黑龙江大庆163413）

L26-P22长水平段水平井钻井技术

邢开宇*

（大庆钻探工程公司钻井二公司，黑龙江大庆163413）

为了实现L油田的有效开发动用，部署L26-P22长水平段水平井。通过对钻井施工难点分析，进行了L26-P22井井身结构和井眼轨迹的优化设计，施工中应用旋转地质导向钻井工具，实现了井眼轨迹的精确控制，保证了3个靶点全部中靶；通过强化减摩降扭技术措施和安全钻井技术措施，实现了钻井安全，取得了良好的施工效果。

轨迹控制；长水平段；安全钻井；减摩降扭；L26-P22井

L油田位于S盆地中央凹陷区，构造圈闭面积达3.6～26.64km2，圈闭幅度30～50m。从单层厚度统计情况看，砂岩厚度在1～2m的占总层数的45.16%，占总厚度的40.64%；有效厚度在1～2m的层占总层数的56.07%，占总厚度的66.39%。从岩芯样品分析，该区岩芯平均孔隙度为11.5%，平均渗透率为0.64×10-3μm2，属于低孔、特低渗储层。为了加快L油田开发，在该区域部署了L26-P22井，该井设计斜深3528.00m，垂深1732.84m，水平位移1899.92m，水平段长1600.40m，属于长水平段水平井。

1　钻井难点分析

1.1井眼轨迹控制比较困难

为了增加产能，地质设计水平段长度为1600m，需要穿越A、B、C三个靶点，在钻井施工中，随着水平井段的不断延长，造成摩阻扭矩不断增大，在进行定向施工时，使钻压无法传递，工具面角无法摆正，这就极大地增加了井眼轨迹控制的难度。

1.2摩阻扭矩大

随着水平井段的不断延长，钻具与下井壁的接触面积不断增大，这就增加了钻具与井壁之间的周向摩擦扭矩，同时由于钻具长度的不断增加，钻具的轴向摩擦扭矩也在不断增加；另外随着水平井段的不断延长，岩屑在上返过程中被磨的很碎，这样混在钻井液中无法清除，使钻井液的固相含量增加，润滑性降低，增加了钻井施工的摩阻扭矩。

1.3易形成岩屑床

随着水平井段的不断延伸，在大斜度井段和水平井段，钻具与井眼底边的接触面积不断增大，这样就形成了偏心的环控，在井眼的下方钻井液流速低，携带岩屑的能力明显降低，岩屑会在井下的下方堆积，形成岩屑床，给钻井施工带来安全隐患。

1.4井壁稳定性差

该井水平段需要在青山口组二、三段中穿行，这一层位在以往钻井中极不稳定，随着井深的不断增加和水平井段的不断延长，很容易造成井壁失稳情况。

2　优化设计技术

2.1井身结构优化设计

根据L26-P22井的区域地质特点，结合已完钻的直井施工情况，对L26-P22井的井身结构进行优化设计。在满足地层三压力、封固必封点的情况下，拟对L26-P22井采用二层套管井身结构，首先打导管30m，一开采用Ø311.2mm钻头钻进至井深1196.00m，下入Ø244.5mm套管，封固嫩江组二段以上不稳定地层，二开采用Ø215.9mm钻头钻进至3528.00m完钻，下入Ø139.7mm油层套管，为后期采油奠定基础。井身结构数据及要求如表1所示。

2.2井眼轨迹优化设计

井眼轨迹设计的好坏直接关系到钻井施工速度和安全，因此在L26-P22井井眼轨迹优化设计过程中，采用二维变曲率双增井眼轨迹设计模式，这一井眼轨迹设计模式的优点是在两个增斜井段之间设计一段稳斜井段，用来弥补因工具造斜误差造成的井斜或者方位偏差，能够大大降低现场施工难度，利于现场施工。井眼轨迹优化设计数据如表2所示。

表1　井身结构优化设计数据表

表2　井眼轨迹优化设计表

3　钻井施工技术

3.1井眼轨迹控制技术

（1）直井段轨迹控制。优化设计后，造斜点位置为1469.00m，这一段的轨迹控的要点是“防斜打直”，为后期定向施工奠定基础。在该井段施工中，钻具组合为：Ø311.2mm （215.9mm）钻头+Ø203.2mm无磁钻铤×9m+Ø203.2mm钻铤×9m+Ø308.0mm稳定器+Ø203.2mm钻铤×9m+ Ø308.0mm稳定器+Ø177.8mm钻铤×26m+Ø159mm螺旋钻铤×81m+Ø127.0mm加重钻杆×334.8m+Ø127.0mm钻杆。施工中严格执行技术措施，采用定点测斜，发现井斜有增大趋势加密测斜，在造斜点前100m采取轻压吊打，保证造斜点处井斜角不超过0.5°。

（2）造斜段轨迹控制。造斜井段轨迹控制好坏，直接关系到钻井施工的成败。在该施工井段中按照“略高勿低、先高后低、寸高必争、早扭方位、稳斜探顶、矢量入靶”来进行井眼轨迹控制，钻具组合为：Ø215.9mm钻头+Ø172mm单弯螺杆（1.5°）+Ø165mmLWD+Ø159mm无磁钻铤×9m+Ø159mm螺旋钻铤×27m+Ø127m加重钻杆×28m+Ø127.0mm斜坡钻杆×400m+Ø127m加重钻杆×296m+Ø127.0mm钻杆。施工初期连续定向几个单根，摸清楚该套钻具组合在该地区的实际造斜率，然后按照设计要求，在保证造斜率的情况下，采用定向钻进和复合钻进相结合的方式，实现对井眼轨迹的精确控制，保证顺利入靶。

（3）水平段轨迹控制。由于该井设计水平段长1600.00m，采用常规螺杆钻具组合会出现托压，工具面角无法摆正的情况，因此应用在旋转过程中能够稳斜、增斜和降斜的旋转地质导向钻井工具，实现对水平井段轨迹的精确控制。钻具组合为：Ø215.9mm钻头+Ø165.1mm旋转导向+Ø165.1mm LWD+Ø127.0mm无磁加重钻杆× 9.30m+Ø127.0mm斜坡钻杆+Ø127.0mm加重钻杆× 334.8m+Ø127.0mm钻杆。施工中根据地质导向的要求，及时调整钻井轨迹，使钻头始终沿着油层发育方向前进，实现A、B、C三个靶点全部中靶，砂岩钻遇率95%。

3.2减摩降扭技术

在L26-P22井施工中，为了更好地降低钻井的摩擦阻力和扭矩，在钻井施工过程中主要采用了以下几项措施。一是应用斜坡钻杆，减少钻具与井壁之间的摩擦；二是简化钻具组合，在定向井段使用倒装钻具组合，用加重钻杆代替钻铤，减少摩擦阻力，实现钻压有效传递；三是应用油基泥浆，优化钻井液性能，实现降低摩阻扭矩的作用。

3.3安全钻井技术

（1）井眼清洁技术。为了保证井眼清洁，避免岩屑床的形成，主要采取了以下技术措施。一是在Ø215.9mm井眼施工中保证钻井排量在34L/s以上，实现大排量携带岩屑；二是优化钻井液性能，提高钻井液动塑比；三是采用四级固控设备，及时清除钻井液中的有害固相；四是应用顶驱设备，及时进行正倒划眼和短起下作业，破坏岩屑床。

（2）井壁稳定技术。在长水平段水平井施工中，井壁围岩除受径向、切向和垂直向应力外，还承受着剪切应力的作用，此外还受抽吸压力，激动压力的影响。因此在L26-P22井施工中优化钻井液性能，保证钻井液失水量小于3mL，让井壁形成薄而坚韧的泥饼；严格控制起下钻速度，减小激动压力和抽吸压力，保证井下安全。

4　施工效果分析

L26-P22井完钻井深3530.00m，垂深1733.15m，水平位移1901.1 2m，水平段长1600.00m，实现A、B、C三个靶点全部中靶。A、C两个靶点数据对比如表3所示。

表3　设计与实际数据对比表

5　结论

（1）通过对井身结构和井眼轨迹进行优化设计，保证了L26-P22井钻井施工的安全、优质和高效。

（2）在水平井段施工中，应用旋转地质导向钻井工具，解决了常规钻具组合摩阻大、工具面不易摆正的难题，实现了井眼轨迹的精确控制。

（3）通过采用井眼清洁和井壁稳定等安全技术措施，实现了L26-P22井的安全钻井施工。

［1］牛洪波.大牛地气田长水平段井眼轨迹控制方法［J］.天然气工业，2011，31（10）：64-67.

［2］孟祥波，陈春雷，孙长青.徐深21-平1井轨迹控制技术［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2014，41（1）：30-32.

TE2

B

1004-5716（2016）07-0073-03

2015-07-02

邢开宇（1981-），男（汉族），内蒙古乌海人，工程师，现从事定向井、水平井轨迹控制工作。