徐深X井井眼轨迹控制技术

王立朝

摘要：目前，深层气藏是大庆油田勘探开发的重点目标之一，但是，D库组以下砾岩由于埋深大、成岩作用强和普遍含有凝灰质等原因，物性整体较差，气藏连通性也较差，大部分储层为低丰度储层，孔隙度低于下限6%、密度超过2.50g/cm3，直井目的层的裸露面积相对有限，因此，深层砾岩水平井成为深层气藏开发的有效技术手段。深层水平井坚固了深井和水平井的所有技术难点，本文通过对该井井身剖面介绍、施工难点分析及现场施工等的合理把握，达到了对井眼轨迹精确控制的目的。

关键词：水平井；井身剖面；轨迹控制

徐深X井位于SL盆地东南断陷区徐家围子断陷带兴城鼻状构造带上，是目前最深的水平气井，设计井深4513.02m，垂深3558.00m。设计造斜点层位为登三段，造斜点深3228.94m，主要目的层为营城组一段火山巖气藏类型具有边底水的层状构造气藏。该井不仅造斜点深而且地层可钻性级值高，并且目的层火山岩具有很大的不确定性，给施工带来很大难度。

1、井身剖面简介

该井井身剖面设计采用直—增—稳—增—水平五段制结构，在两增斜段中间设计一稳斜调整段是为了平衡稳斜段以上地层及螺杆造斜率所带来的偏差，保证实钻井眼轨迹尽可能与设计井眼轨迹吻合。徐深X井轨道设计见表1。

2、井眼轨迹控制技术

水平井的井眼轨迹控制技术是水平井钻井成套技术中的关键环节。水平井成败的关键是能否控制井眼轨迹的变化。在本井实际施工过程中，根据井眼轨迹变化，及时对待钻井眼轨迹进行修正，选择合理的定向钻进和复合钻进比例，使实钻井眼轨迹尽可能与设计井眼轨迹相吻合。现将各井段施工情况介绍如下。

2.1直井段

为减少定向造斜施工难度和时间，有利于下部井眼的轨迹控制，在直井段施工中，及时进行测斜，并采用“螺杆+PDC”钻具组合钻进来实现防斜打直的目的，有效地控制了直井段井斜。造斜点井斜角0.94°，方位角336°，视平移-16.35m，闭合方位99.07°。直井段钻具组合及钻进参数如下：

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

钻进参数：钻压30kN～80kN，转速70r/min，排量50L/s。

2.2增斜井段井眼轨迹控制技术

2.2.1二开斜井段的施工

由于深层水平井造斜点深，岩石硬度大，造斜难，实际造斜点定在3210.16m，通过多点数据计算出井底视平移和闭合方位，进行井眼轨道修正设计，为下部造斜段施工奠定基础。定向造斜段初期选用1.25°单弯螺杆钻具组合配合MWD无线随钻测量系统随钻监测。由于直井段井底的方位为336°，所以定向初始将工具面角控制在280°-300°，使实钻方位线尽快接近设计方位线，随着井斜的增加（大于3.5°），方位趋于稳定，工具面角转为高边工具面定向钻进，这样既便于方位控制，又能在较短时间内获得预期的增斜率和井眼轨迹。从井深3210.16m定向钻进至3308.03m，井斜由造斜点的0.94°增加到12.5°，方位306.20°，增斜率3.85°/30m，已经不能满足下步井段6.0°/30m施工的需要，决定起钻更换1.5°单弯螺杆继续钻进，二开完钻井深3602m，预测井底井斜66.35°，方位311.0°，与设计井斜角67.81°，方位角311.20°基本吻合，能够满足下步施工的要求。

2.2.2三开斜井段的施工

三开采用1.25°单弯螺杆配合LWD随钻测井系统继续进行增斜钻进，这样既能满足钻井需要，又能实现钻进过程中及时判断地层特性，获得最及时的随钻测井资料，以便及时调整钻进参数，实现对井眼轨迹的精确控制。由于对地层及螺杆造斜率预测的不够准确，钻至井深3628.12m时井斜已经达到76.76°，造斜率达到12.19°/30m，井斜角已经超出设计5.99°，在后续施工中采取以复合钻进为主，定向钻进为辅策略，使实钻井眼轨迹尽快接近设计轨迹。钻至井深3728m，垂深3552.24m，此时井斜79.38°，方位311.36°，气测全烃值4.4%，地质导向将该点定为着陆点。

2.3水平段井眼轨迹控制技术

水平控制要求钻具组合具有较好的稳平能力，所以采用0.75°单弯螺杆倒装钻具组合。地质导向要求向上走垂深，钻至井深3939.46m将井斜增至91.83°，稳斜钻进120m为了不给后期完井作业造成困难，钻至井深4069.73m，井斜降至89.83°，通过调整和控制工具面角度及调整复合钻进与定向钻进比例实现井斜微增、微降、调整方位，有效地将井斜角控制在90°附近，达到了井眼轨迹精确控制的目的，使实钻轨迹不偏离靶区范围。

3、结论

（1）采用提前造斜的方式，有效的解决了造斜困难以及平衡上部直井段所造成的误差。

（2）及时对待钻井眼轨迹进行修正设计是保证深层水平井轨迹控制成功的关键。

（3）通过选择合理的定向和复合钻进比例，保证了井眼轨迹的精确控制并使井眼光滑。

参考文献

[1]张凯.大庆垣平1大位移井的钻井技术[J].石油钻采工艺. 2014（01）

[2]刘高军.徐深气田固井技术[J].油气田地面工程. 2010（12）

[3]周新荣.徐深气田钻井设计的优化[J].长江大学学报. 2018（15）

（作者单位：大庆钻探工程公司钻井一公司）