涪陵焦頁(yè)87 平臺(tái)復(fù)雜井眼軌跡控制技術(shù)應(yīng)用

曹杰　鞠智強(qiáng)　劉強(qiáng)

摘 要：焦頁(yè)87平臺(tái)是涪陵頁(yè)巖氣二期工程“井工廠”模式下部署的鉆井平臺(tái)，因其處于邊緣井和工程特性，軌跡控制難度大幅增加。通過分析三維定向軌跡控制的技術(shù)難點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)六口井采取優(yōu)化剖面設(shè)計(jì)，精細(xì)軌跡控制，優(yōu)選鉆具組合，確定分段軌跡控制方案等措施，取得良好效果。

關(guān)鍵詞：剖面優(yōu)化設(shè)計(jì);軌跡精細(xì)控制;焦頁(yè)87平臺(tái);井工廠模式

焦頁(yè)87平臺(tái)是涪陵頁(yè)巖氣二期工程“井工廠”模式下部署的鉆井平臺(tái)，同一平臺(tái)屬于焦石壩邊緣井，設(shè)計(jì)六口井。與一期水平井相比，三維魚鉤型水平井的井眼軌跡更為復(fù)雜，三維定向水平井的軌跡控制難度不斷增加，制約鉆井提速。通過分析平臺(tái)三維定向軌跡控制技術(shù)難點(diǎn)，采取優(yōu)化剖面設(shè)計(jì)，優(yōu)選鉆具組合，確定分段軌跡控制方案等措施，降低三維井眼控制難度，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果良好，形成二期工區(qū)大偏移距三維水平井軌跡控制技術(shù)，提高鉆井速度。

1 軌跡控制技術(shù)難點(diǎn)

①上部地層傾角大，防斜打直非常困難，一開施工完后產(chǎn)生較大側(cè)向或逆向位移;

②剖面類型為直井段—造斜段—穩(wěn)斜段—造斜段—水平段，靶前位移大，扭方位量大，穩(wěn)斜段長(zhǎng)達(dá)1000m至2000m，長(zhǎng)時(shí)間的定向穩(wěn)斜大幅增加鉆井周期;

③邊緣井實(shí)鉆地質(zhì)分層與設(shè)計(jì)差異較大，尤其是地層出現(xiàn)斷層缺失或垂厚急劇減薄時(shí)，會(huì)因靶點(diǎn)上移過大而進(jìn)行地質(zhì)填井，在將二開中完原則改進(jìn)為進(jìn)入小河壩地層50～100m后，雖降低施工難度，但同時(shí)增大三開對(duì)靶點(diǎn)垂深預(yù)難度;

④龍馬溪③層垂厚約10～15m的氣層和①號(hào)五峰組垂厚約5～10m的氣層長(zhǎng)達(dá)1500～2500m水平段在較薄的目的層中穿行相對(duì)困難，加之逆向斷層、層間錯(cuò)位等時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)向進(jìn)行追層時(shí)增加了水平段施工難度。

2 軌跡控制技術(shù)對(duì)策

①上部井段防斜打直，控制側(cè)向位移，為下部軌跡優(yōu)化打下基礎(chǔ)。使用Φ216mm1°雙扶螺桿+ MWD組合進(jìn)行糾偏，使位移往A-B靶點(diǎn)方位反向延長(zhǎng)靠近，實(shí)現(xiàn)軌跡二維化處理;

②優(yōu)化剖面設(shè)計(jì)，精細(xì)軌跡控制方案，減少滑動(dòng)鉆進(jìn)比例。利用靶前位移較大優(yōu)勢(shì)，將“一增剖面”造斜率控制在3°～7°/100m，縮短穩(wěn)斜段長(zhǎng)度。使用單扶或雙扶螺桿組合（上扶Φ270mm～Φ295mm）和調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)進(jìn)行復(fù)合增斜，減少滑動(dòng)鉆進(jìn)井段比例，以提高鉆速。同時(shí)，通過降低“一增剖面”增斜率，增大井眼曲率半徑，保持井眼圓滑，降低磨阻，有利于后期三維軌跡控制。在兼顧三開軌跡控制難度的同時(shí)盡可能避免二開扭方位;

③通過鄰井資料對(duì)比，找準(zhǔn)標(biāo)志層，確保準(zhǔn)確入靶。二開韓家店中部地層下入伽碼探管，精細(xì)分析伽碼數(shù)據(jù)，卡準(zhǔn)韓家店與小河壩分層井深，提前進(jìn)行目的層垂深預(yù)判。將“二增剖面”全角變化率控制在16°/100m以內(nèi)。三開第一趟鉆采用1.5°單彎油基螺桿，穿完濁積砂后，進(jìn)行倒裝鉆具。“著陸”前50～100m將點(diǎn)方位扭至穿靶方位線，便于調(diào)整井斜進(jìn)行找層;

④實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隨鉆伽馬、鉆時(shí)、氣測(cè)、巖屑、鉆井參數(shù)等，準(zhǔn)確判斷地層傾角及走向，指導(dǎo)定向施工。相比伽馬，氣測(cè)，巖屑都有一定滯后性，鉆時(shí)快慢則直接反映出鉆頭所鉆地層的物性特征，反映更加直接和快速，可根據(jù)鉆時(shí)對(duì)軌跡作出微調(diào)，降低出層風(fēng)險(xiǎn)。

⑤優(yōu)選水平段鉆具組合，實(shí)現(xiàn)不平段一趟鉆。通過對(duì)地質(zhì)設(shè)計(jì)中水平段傾角、走向等參數(shù)解讀，結(jié)合復(fù)合鉆進(jìn)中井斜變化規(guī)律，優(yōu)選包括基螺桿度數(shù)、單扶組合或者雙扶組合扶正器選擇等水平段鉆具組合，同時(shí)通過調(diào)整底部5"加重鉆桿使用數(shù)量來改變鉆具剛性，達(dá)到水平段穩(wěn)斜目的，

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

焦頁(yè)87平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)六口井施工中，優(yōu)化剖面設(shè)計(jì)，細(xì)化井眼軌跡方案，取得良好效果。二開井眼軌跡設(shè)計(jì)為600-1500m不等的長(zhǎng)穩(wěn)斜段，地層自然造斜率高，井眼軌跡不好控制。第一增斜段將井斜增至8-10°后，充分利用地層自然造斜規(guī)律雙驅(qū)復(fù)合鉆進(jìn)增斜，縮短穩(wěn)斜段，有效解決了長(zhǎng)穩(wěn)斜難的問題，減少定向滑動(dòng)工作量，加快了定向鉆進(jìn)速度。焦頁(yè)87-1HF井三開軌跡導(dǎo)向時(shí)，選擇焦頁(yè)87-3HF導(dǎo)眼井與焦頁(yè)90-1HF井作為對(duì)比鄰井，預(yù)測(cè)出該井目的層垂深為3830～3840m，由此確定在穿完標(biāo)志層后井斜控制在55°～60°范圍，以16°/100m造斜率定向至“著陸”井斜90°，焦頁(yè)87-5HF、焦頁(yè)87-6HF井二開造斜段由2°增至中完井斜37°，造斜井段長(zhǎng)1000m，滑動(dòng)鉆進(jìn)累計(jì)段長(zhǎng)50m，滑動(dòng)比例僅為5%，大幅降低滑動(dòng)鉆進(jìn)時(shí)間，相比設(shè)計(jì)造斜周期節(jié)約2.61天。平臺(tái)六口井應(yīng)用剖面優(yōu)化處理后，二開鉆進(jìn)周期和定向周期縮短近40%，提速效果顯著。

4 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

①“井工廠”模式下的鉆井平臺(tái)對(duì)軌跡控制提出了更高要求，優(yōu)化剖面設(shè)計(jì)，精細(xì)軌跡控制是確保水平井井身質(zhì)量的關(guān)鍵;

②隨鉆伽馬、鉆時(shí)、氣測(cè)、巖屑、鉆井參數(shù)等多途徑、多手段的井眼軌跡監(jiān)測(cè)方法的綜合應(yīng)用，對(duì)于準(zhǔn)確判斷地層傾角及走向，指導(dǎo)定向施工意義重大;

③通過平臺(tái)的鉆井實(shí)踐，形成了二期工區(qū)大偏移距三維水平井軌跡控制技術(shù)，具有指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]王磊.非常規(guī)水平井井眼軌跡控制技術(shù)研究[J].內(nèi)蒙古石油化工，2013（15）.