淺析水平段井斜突變情況下的軌跡控制

陳江平 惲紅波 王可仁(長慶鉆井總公司定向井技術(shù)服務(wù)公司， 陜西 榆林 710000)

淺析水平段井斜突變情況下的軌跡控制

陳江平 惲紅波 王可仁(長慶鉆井總公司定向井技術(shù)服務(wù)公司， 陜西 榆林 710000)

在蘇里格地區(qū)，水平井水平段的正常復(fù)合鉆進(jìn)施工中井斜的變化是存在一定規(guī)律的，但也會出現(xiàn)井斜突然猛增或猛降的情況，給我們的水平段的軌跡控制上帶來了很大的難度。在該情況下如何進(jìn)行施工才能保證軌跡受控，不超出靶區(qū)范圍，本文通過對靖28-26H2井水平段三次次井斜突變后的施工情況進(jìn)行分析總結(jié)，為以后出現(xiàn)類似情況提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

水平段；鉆具組合；軌跡控制

0 引言

水平井軌跡控制是否得關(guān)系到能否提高機(jī)械鉆速、縮短鉆井周期、降低成本。在水平段只有很小的靶區(qū)范圍的情況下出現(xiàn)井斜突變就有可能導(dǎo)致軌跡失控進(jìn)而導(dǎo)致脫靶填井等工程質(zhì)量事故。這時要如何施工才能使軌跡回到設(shè)計要求，不出現(xiàn)井斜增減不足或過多，避免再次滑動控制，減少擺工具面等輔助時間，減小軌跡不規(guī)則帶來的摩阻較大的情況，這是現(xiàn)場工程師要處理的一個難題。現(xiàn)以靖28-26H2井的水平段施工為例，進(jìn)行分析總結(jié)，為以后的施工積累經(jīng)驗(yàn)。

1 靖28-26H2施工概況

靖28-26H2井是長慶油田公司在靖中北區(qū)塊所布的一口二維水平開發(fā)井，該井設(shè)計水平段長1500米，實(shí)際施工1303米。在水平段的鉆進(jìn)過程中遇到三次井斜突增的情況，分別在水平段的第一、二、三趟鉆。

2 突變情況數(shù)據(jù)整理與分析

本井在施工中，巖性與伽馬變化都不大的情況下出現(xiàn)了井斜突變現(xiàn)將這三趟鉆發(fā)生的井斜突變井段的相關(guān)現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，具體如下：

表1 突變井段巖性伽馬數(shù)據(jù)

一般在砂泥巖互層的時候，或者鉆遇地層走向趨勢相當(dāng)強(qiáng)的情況下，有較大可能出現(xiàn)井斜突變情況。但該井在前期施工中均鉆遇較長砂巖，其中第一、二趟鉆發(fā)生突變的井段，為同一套砂體，第三趟鉆發(fā)生突變的井段也是在較長的砂體段里出現(xiàn)，這表明在該區(qū)域同一套砂體中也存在發(fā)生井斜突變的可能，在施工時也應(yīng)當(dāng)注意防范。

這三趟鉆里，鉆頭均使用渤海中成16mm復(fù)合片五刀翼單排齒PDC鉆頭，扶正器的外徑在每次起鉆后的進(jìn)行的測量中幾乎無磨損。第一趟鉆使用渤海中成1．25°螺桿，且將回壓閥置于扶正器下端，施工時復(fù)合增斜率較高且發(fā)生井斜突變；第二趟則使用渤海中成1°螺桿，并將回壓閥調(diào)整至扶正器的上端；第三趟鉆則使用了立林的1．25°螺桿，回壓閥調(diào)置于扶正器的上端，這三趟鉆的加重鉆桿數(shù)量和位置均一樣。渤海中成螺桿設(shè)計為6．46米，比立林和奧瑞托螺桿要長一米，復(fù)合增斜率較高，達(dá)0．5-1．3°/根。通過更換螺桿解決了復(fù)合增斜率較高的問題，但依然存在井斜突變的情況，表明井斜突變是否發(fā)生與底部鉆具組合沒有必然聯(lián)系。

第一趟鉆發(fā)生突變后未及時預(yù)測到井底，擔(dān)心滑動過多使降斜太快，僅滑動了4．5米，井斜增大，導(dǎo)致垂深上升過快，令后續(xù)滑動需要較長井段。第二趟鉆發(fā)生突變后對井底預(yù)測過大，滑動了12米，使井斜降得太多，狗腿度過大，摩阻增高，影響了后續(xù)施工。第三趟鉆發(fā)生突變時，吸取了前面的兩次的經(jīng)驗(yàn)，為避免前面兩次不同情況的失誤，加密了井底測斜，同時該用小段多次滑動的方法來解決井斜變化過小或過大所帶來的問題，在第三根單根滑動時通過隨鉆井斜數(shù)據(jù)判斷井斜已控制下后及時結(jié)束了滑動鉆進(jìn)。這樣既可使軌跡平滑，又可通過隨鉆井斜數(shù)據(jù)及時調(diào)整滑動段長使軌跡受控，避免了再次調(diào)整造成的低效施工。

3 認(rèn)識與建議

(1)從根本原因上講，是因?yàn)殂@頭受力改變，鉆頭運(yùn)行的不平穩(wěn)會出現(xiàn)一系列的突變情況導(dǎo)致井斜變化；而鉆頭受力改變則是因?yàn)榈貙榆浻矊佣炔煌鶎?dǎo)致，在蘇里格地區(qū)的天然氣所鉆層位是河相沉積，本身就存在地層非均質(zhì)性強(qiáng)的特點(diǎn)。

(2)在施工中應(yīng)根據(jù)具體情況及時調(diào)整鉆具組合。一般在水平段第一趟鉆時前端鉆具只有9根加重，在剛?cè)氪暗那闆r下，或許能滿足剛性的需求。如果井深深入之后，因鉆具的延伸在鉆壓的作用下，會出現(xiàn)較多觸點(diǎn)，鉆頭的受力發(fā)生變化，會出現(xiàn)鉆頭增降斜較大的情況，故在水平段施工到一定長度后應(yīng)及時增加前端加重鉆桿的數(shù)量，提高鉆具的剛性，以滿足快速施工。

(3)對使用的螺桿和扶正器出井后及時測量，建立好相應(yīng)跟蹤使用卡片，如果扶正器外徑小于146mm的就應(yīng)及時更換，避免一旦發(fā)生井斜突變就是特別厲害情況。

[1]張金權(quán).蘇里高氣田水平井斜井段PDC鉆頭應(yīng)用難點(diǎn)與對策[J].內(nèi)蒙古石油化工，2011，15：29-30.

[2]王東偉，王翔，等.羅平7水平井鉆井技術(shù)[J].石油鉆采工藝，2012，34(5)：25-27.

[3]石崇東。莊平6井井眼軌跡控制技術(shù)[J].內(nèi)蒙古石油化工，2008，34(2)：121-122.

[4]劉暉。梁9平1水平井井眼軌跡控制技術(shù)[J].石油鉆采工藝，2005，27(4)：25-28.