六段制三維水平井JH17平25井軌跡控制技術

董林林 王輝 王昌 熊珂（中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司，河南 濮陽 457001）

JH17平25井位于甘肅省正寧縣永正鄉，完鉆井深2234.48m，造斜點500m，最大井斜89.13°，水平段長505m，井底閉合距1215.42m，井底垂深1344.74m，位垂比0.9:1，是部署于涇河油田長81油藏的一口“直井段-增斜段-穩斜段-增斜扭方位段-增斜段-水平段”六段制三維水平井。井身結構：φ 311.15mm*302m+φ215.9mm*2280m。鉆井過程中面臨著摩阻大、造斜點淺、井眼軌跡控制難度高等一系列技術難題。通過鉆井實踐，優化軌跡設計，實施軌跡精細控制，把握增斜扭方位關鍵環節，安全中靶，井身質量合格。

1 軌跡控制難點分析

1.1 軌跡持續變向，軌跡控制技術難度高。造斜段長達1219.56m,尤其是井斜40.17°方位295.44°的1291.92m時，開始增斜增方位至 1638.92m，井斜 78.22°方位 344.94°,總段長達348m。每根都進行定向滑動鉆進,軌跡持續變向,鉆具緊貼井壁,摩阻大,鉆具托壓,定向困難。

1.2 增斜扭方位控制是軌跡控制的最大難點。井斜40°進行扭方位作業的技術難度大，既要保證造斜率，又要滿足軌跡調整要求，摩阻和扭矩的增大使得滑動鉆進時的工具面控制增大,傳壓困難,鉆速降低,起下鉆與下套管困難等。

2 軌跡控制技術要點

2.1 優化軌跡設計方案。利用計算機專用軟件模擬井下條件，進行軌跡預測，用理論數據指導井眼軌跡設計更完善，優化扭方位位置，減少定向工作量，降低軌跡控制潛在風險。

2.2 井眼軌跡精細控制。直井段控制井斜不超標。三維增斜扭方位段按斜面圓弧法設計，每根動態調整工具面，確保井斜80°將方位扭正至設計方位。水平段使用1.25°單彎雙扶螺桿，上扶正器外徑應大于下扶正器外徑2-3mm，達到穩斜目的，減少滑動定向，增加復合鉆進，確保軌跡圓滑。

2.3 上部井段每鉆進200m，45°以下定向段每鉆進200m，水平段每鉆進100m，都進行一次短起下。

2.4 井斜大于60°井段采用倒裝鉆具組合，減少鉆具與井壁接觸面積，解決定向托壓。

3 軌跡控制技術應用

3.1 增斜段

3.1.1 增斜段鉆具組合：Φ215.9mmPDC鉆頭＋Φ172mm 1.5°單彎動力鉆具×1根＋Φ178Nmm×1根＋MWD短節+Φ 127mm無磁承壓鉆桿×1根＋Φ127mm加重鉆桿×30根＋Φ 127.0mm鉆桿

3.1.2 軌跡控制要點。前50m用30KN鉆壓輕壓吊打，待鉆鋌全部進入新地層后再正常加壓鉆進；每鉆進200m短程起下鉆一次；送鉆均勻；每鉆進10m測斜一次，單點測斜監控軌跡。

3.2 增斜扭方位段

3.2.1 鉆具組合。Φ215.9mm牙輪鉆頭＋Φ172mm 1.5°單彎動力鉆具×1根＋Φ127mm無磁承壓鉆桿×1根＋MWD短節+Φ 127mm無磁承壓鉆桿×1根＋Φ127mm斜坡鉆桿×24根＋Φ 127mm加重鉆桿×30根＋Φ127.0mm鉆桿

3.2.2 軌跡控制要點。工具面呈動態變化，前期以扭方位為主，后期以增井斜為主。根據鉆進實際情況實時調整工具面，特別是全角變化率的控制；每鉆進1單根測量一次井斜和方位，及時預測軌跡，做到垂深、位移、井斜、方位四到位；每鉆進150m，短起下鉆一次，長度150-200m，并視情況倒劃眼，以清除巖屑床。

3.3 水平段

3.3.1 鉆具組合：Φ215.9mmPDC鉆頭＋Φ172mm（1-1.25°）單彎雙扶動力鉆具×1根＋Φ127mm無磁承壓鉆桿×1根＋LWD/MWD＋Φ127mm無磁承壓鉆桿×1根+Φ127斜坡鉆桿×90根＋Φ 127mm加重鉆桿×45根＋Φ127.0mm鉆桿

3.3.2 軌跡控制要點。每鉆進一單根測斜一次井斜和方位，及時進行軌跡預測，確保井眼按地質要求的層位和工程要求鉆進；每鉆進100-150m，短起下鉆一次。

4 結語

4.1 六段制三維水平井的井眼軌跡軌跡的技術實踐表明，對井眼軌跡的精細控制有利于實現精確中靶。

4.2 增斜扭方位控制是軌跡控制的最大難點，優化鉆具組合是關鍵，優選鉆井參數是基礎，實時監測軌跡是保障。

4.3 短起下鉆工藝措施是清除井筒巖屑床的有效方法，在增斜、穩斜和水平段都應該得到有效實施。

[1]周賢海.涪陵焦石壩區塊頁巖氣水平井鉆井完井技術[J].石油鉆探技術，2013,41（5）：26-30.

[2]馮光通,易燦.川西水平井井身軌跡控制技術[J];油氣地質與采收率;2011（06）.