三維平行斷層面定向技術在N-8-5丁斜18井中的應用

吉云慶

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶163413）

斷層區井網密度較小，并且多以油井封邊，致使注采系統不完善，油層動用程度較差；斷層附近構造變化幅度大。構造高部位易形成水動力“滯留區”，富集剩余油。為最大限度地開采出斷層面遮擋區存在的剩余油，設計和施工平行斷層面井。特點是軌跡平行于斷層面，而不至于鉆穿斷層。

1 概述

1.1 地質概況

S油田N八-X一區位于S背斜構造和X背斜構造的過渡區，總體形態西翼陡、東翼緩，地層傾角0°～15°，SⅠ組油層頂界埋藏深度802.2～1135.5m。區域內斷層均為正斷層，其中SⅡ組油層頂面共發育16條斷層，斷層延伸長度525.5～5662.2m，斷層傾角30°～74°，斷距2.6～94.2m。

1.2 施工難點

（1）設計井在斷層面上部平行斷層面30m以內鉆井，軌道控制難度較大，需使用MWD儀器隨鉆施工；造斜率不宜過高；

（2）定向井挖掘斷層面上部的剩余油，從井口到造斜點鉆井過程中，要密切觀察鉆井液漏失情況，由于斷層附近泥巖破碎帶的存在，易發生卡鉆、井漏、井塌等事故；

（3）區塊內NJZ組地層泥巖充分發育，且整個井斜控制段均在泥巖層位，鉆進中極易發生鉆具泥包復雜；

（4）高密度、大斜度條件下大位移井防卡潤滑矛盾突出；

（5）設計井位于套損區，防油水侵。

2 井眼軌跡施工控制情況

本井設計造斜點410m，實際造斜點421m，直井段井底在101.64°方向上偏移了7.26m，設計軌跡方向上有15°的調整，屬三維平行斷面井。靶區為長方體靶柱長388m，窗口10×15m。設計最大井斜角42.2°，設計最大造斜率5°/30m，實際最大井斜角43.8°，實際最大造斜率6°/30m。造斜施工采用雙208螺扶螺桿1°，造斜率2°/10m，完全滿足設計造斜率的要求。

2.1 紙上設計軌跡

N-8-5丁斜18井紙上軌跡設計方案如表1所示。

從表1可以看出，設計軌跡方位由造斜開始227.54°最后調整到 212.69°，有 15°的調整，井斜 35°～42°有大段的穩斜，井斜進入S層后調整到35°，進入P層后，調到40°，在葡萄花P層內有降斜的調整。進入G層后逐漸增到42°。該設計軌跡，井斜在P層有一個降斜的調整，方位也有曲線的調整，從整體上不利于井眼軌跡的平滑。在實際施工中，對井眼軌跡進行了優化。

2.2 實鉆井眼軌跡優化

N-8-5丁斜18井實鉆軌跡數據如表2所示。

實鉆軌跡最大井斜角43.8°，實鉆軌跡控制中，569～767m，200m進尺，井斜28°～30°，方位240°穩。在767m方位降到235°，井斜29°～32°穩斜。843m后，方位230°穩，井斜由34°逐漸增斜，階梯式增斜，不存在降斜井段，到完鉆，井斜增到43°。軌跡中靶率也達到了100%。優化后的軌跡，避免了井斜和方位的多次調整，保證了井眼軌跡的平滑性，有利于完井的施工，也減少了工程事故的發生。

表1 N-8-5丁斜18井紙上軌跡設計方案

表2 N-8-5丁斜18井實鉆軌跡

2.3 軌跡靶區中靶情況

本井為平三維行斷面井，中靶靶區為長方體靶柱，設計靶頂垂深926.64m，靶底垂深1215.44m。靶柱長288m，靶窗口長10m，寬20m。軌跡矢量中靶率100%，靶區中靶情況見表3。

由表3可知，該井由936.98m入靶，根據地質導向與現場錄井資料，通過及時調整井斜與方位，確保了整個平行斷層面矢量中靶率100%，取得了較好的指標。

表3 N-8-5丁斜18井靶區中靶情況

3 達到的指標

（1）全井鉆進周期3.3d，純鉆時間232.23h，平均機械鉆速62.85m/h。單根最快定向鉆速70m/h，最快復合鉆速120m/h。

（2）全井非生產時間0.67h，占總生產時間的1%。

（3）從造斜點431m到完鉆1233m，802m進尺僅用一趟鉆。

（4）平行斷層矢量中靶率100%。

4 存在問題和下步措施

現場使用的隨鉆定向儀器，在定向施工中不出井斜和方位，針對三維井，不利于在定向時注意到井斜和方位的變化，及時做出調整。建議針對三維井，三維繞障防碰井，一定要采用定向時能隨時出井斜和方位的MWD儀器。

5 結論

（1）二開直井段采用220PDC鉆進，使上部井眼盡量擴大，有效保證了下部井眼返砂的暢通。

（2）紙上井眼軌跡設計，能夠保證井眼軌跡平滑，利于軌跡的預判。

（3）實鉆井眼軌跡優化，軌跡預判結合地層傾角變化能夠有效控制造斜率和軌跡，防止井下工程事故的發生。

（4）為公司在施工三維平行斷層面井提供了技術保障。