SX5056井大斜度井軌跡控制技術研究與應用

于天巍

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍 江大慶 163413）

待鉆井SX5056井為大斜度平行斷面井，井眼軌跡位于斷層的上盤，靶點設計在SX5052井南側53m處，大斜度井軌跡沿斷層走向，井段水平位移1033.49m。大斜度井走向接近南北方向，油層入靶點設計在SⅠ組頂部，井底為水頂，軌跡與斷層面基本平行。該井為二開井身設計結構，設計井深2008m，垂深1541.5m，表層226m，最大井斜角76.54°，水平位移1033.49m，目的層為S層。

1 概述

1.1 地質概況

待鉆井井區域S油層整體呈東南高西北低的構造格局，構造高點為東南部S4023井區海拔深度-1123m，構造低點為北部SX2356井區海拔深度為-1255m，構造高差122m。布井區大斷層發育，斷層走向以近南北向、近東西向為主，呈網狀分布，斷層相互切割，進一步復雜化，受多條大斷層橫縱切割，形成多個壘塹相間的封閉斷塊。

1.2 施工難點

（1）淺部地層成巖性差，膠結疏松，易井漏、易井塌；

（2）待鉆井井斜角較大，因鉆遇斷層，注意防止井眼軌跡漂移；

（3）N四段、N三段地層硬夾層較多，注意軌跡控制；

（4）N二段地層發育大段泥巖，泥巖吸水水化膨脹易剝落，造漿性能強易泥包鉆具，鉆井過程中防井塌卡鉆；

（5）S油層地層壓力較高，注意預防油、氣、水侵；

（6）井眼軌跡防碰難度大。設計井與SX5052井相距48m、與S5223井軌跡相距29m、與SX5021井軌跡相距26m，施工防碰難度極大；

（7）待鉆井軌跡靠近斷層，注意防漏；

（8）套損井環繞，底層縱向壓力矛盾突出。統計設計井450m范圍內有13口套損井，其中注水井套損6口，采油井套損7口，套損類型主要為變形（8口）、錯斷（5口），套損層位多為S1-S2。

2 軌跡控制與施工要點

2.1 軌跡數據設計

為有效指導SX5056井現場井眼軌跡控制，對該井進行了紙上軌跡設計，相應數據如表1所示。

表1 定向軌跡設計數據

2.2 軌跡設計說明

SX5056井，造斜點650m，最大井斜角76.54°，最大造斜率5.0°/30m.靶區長方體靶，窗口距靶心上偏6m，下偏5.5m，左右11m。方位從造斜點開始由146.87°穩方位到1166.31m，到靶點A降方位到139.71°，有7.16°的調整，屬三維定向井，偏移距56.3m。

2.3 定向軌跡施工防碰要點

2.3.1 軌跡防碰數據

根據《SX5056井鉆井地質設計》提示，設計井軌跡與已鉆井SX5052井、SX5055井、S5022井距離較近，鉆井施工中注意防碰。防碰井軌跡數據已與甲方溝通確定無誤，隨鉆過程及時測算防碰距離，保障施工順利進行。設計井軌跡與臨井軌跡數據如表2所示。

表2 設計井與鄰井掃描最近距離數據表

2.3.2 定向防碰施工要點

（1）開鉆前必須復測井口坐標，校正天車、轉盤和井口，確保三者中心偏差不大于10mm，以確保表層直井段打直。

（2）二開直井段鉆進中嚴格執行設計規定的鉆進參數，送鉆要均勻，不允許加壓鉆進，應減壓鉆進，保證造斜點處井斜角不大于1°。

（3）二開造斜段鉆進中及時進行單點測斜，并實時進行防碰數據跟蹤掃描比對，根據防碰實時數據情況及時調整施工井眼軌跡。

2.4 分井段定向施工要求

為降低定向施工難度、保證軌跡控制平滑，確保現場施工安全順利，避免井下事故發生，分井段對定向施工進行詳細具體的要求。

2.4.1 直井段施工要求二開直井段嚴格執行設計規定的鉆進參數，認真執行單點定點測斜，根據防碰要求，適當加密測斜，直井段結束井斜角小于1°，位移小于10m。直井段結束必須測多點，根據多點數據，重新調整設計軌跡數據。

2.4.2 造斜段、穩斜段施工要求

該井段用1.25°螺桿造斜，電磁波隨鉆監測。采用電磁波隨鉆隨測監控井眼軌跡，根據實際情況采用滑動鉆進和復合鉆進兩種方式施工，隨時調整井斜和方位。定向鉆進施工，注意全角變化率滿足設計要求，保證井身質量達標。

造斜段、穩斜段，嚴格執行短起下制度，本井1000m、1250m、1500m、1750m要求各做短起下一次，每次短起下300m以上。如遇特殊情況，可隨時做短起下作業。斜井段必須采用低速起鉆，上提拉力不得超過正常拉力100kN，否則應采用充分循環或倒劃眼方式起出。帶彎曲工具鉆柱不得用轉盤卸扣。

斜井段下鉆速度應控制在0.5m/s內，遇阻不得超過正常摩阻50kN，否則應采取不開泵試通過、開泵沖過、點劃通過等方式，進行斜井段劃眼。造斜段、穩斜段施工中，注意每鉆進完一個單根，要認真劃眼，保證返砂良好，充分清洗井底后，再接單根，進行下一步施工。

完鉆后，要充分循環，處理好鉆進液，鉆井液達到要求后，先做短起下一次，再做長起。完鉆后，在通井后長起時，投測多點。

3 井下安全保障技術措施

3.1 工程技術措施

（1）表層防斜打直：一是井架安裝符合要求；二是表層鉆進中，嚴格按照設計參數施工，保證井眼規則。

（2）二開必須使用?245mm牙輪鉆頭鉆塞；上部地層鉆進過程中防止泥包、環空憋壓、鉆具上頂。

（3）鉆進過程中直井段注意防斜，鉆具組合嚴格執行設計，嚴格按照設計參數施工。N四段至N三段地層，硬夾層較多，鉆井過程中直井段注意防井斜，斜井段注意井眼軌跡控制。

（4）加強鉆具、工具管理。鉆具、接頭和各種工具使用前，一定檢查好，存在安全隱患嚴禁使用；每次使用牙輪鉆頭前認真檢查牙輪轉動、固定及磨損情況。

（5）加強事故與復雜預防，緊盯關鍵環節，強化重點工況過程監督管理。定期進行現場巡查和上井指導，每天打電話關注井上情況，督促現場操作嚴格執行事故與復雜預防措施，發現問題及時處理，防止井下情況惡化。

3.2 鉆井液技術措施

（1）一開表層鉆井液措施。用鉆井液開鉆,密度和粘度達到性能設計要求后方可開鉆，及時測量鉆井液性能，保證鉆井液性能達標。

（2）二開配漿使用一開老漿稀釋后配制約80m3鉆井液，然后加入抑制劑、防塌降濾失劑、復合銨鹽等處理劑。利用加重泵充分剪切鉆井液兩周后方可鉆塞開鉆。

（3）鉆進中，主要以降濾失劑和封堵防塌劑的水溶液交替維護，并根據井深變化，隨鉆補充防塌降濾失劑，降低鉆井液濾失量，有效穩定井壁。

（4）全井鉆進過程中，根據鉆進情況及時補加抑制劑，保證鉆井液抑制性，抑制劑加量可根據實際情況確定在膠液中的濃度，根據振動篩返砂成型度和泥漿流型，補充抑制劑。

（5）鉆進至造斜點之前加入液體潤滑劑，提高鉆井液潤滑性能。并根據現場施工情況適時調整補充，利用液、固多種潤滑劑復配并用保證井下潤滑安全，隨時補充鉆井液潤滑材料，保證其含量不低于7%。

（6）進入油層前加入封堵劑和超細碳酸鈣，調整鉆井液性能達到設計要求后，方可鉆開油層。

（7）進入油層后，提高封堵防塌劑的加量，加強鉆井液的封堵能力，同時根據地層特點，及時調整鉆井液密度，提高井壁穩定性。

（8）完鉆后充分循環鉆井液三周以上，鉆井液性能達到設計要求，然后起鉆換相應的通井裝置通井，下鉆到底后要循環三周以上，方可電測。

3.3 井控安全措施

（1）本井原設計安裝7MPa防噴器，因本井井斜較大、地理位置特殊原因按水平井升級管理，本井安裝21MPa防噴器，并安裝壓井管匯、節流管匯及回收管線。

（2）防噴器中心與井口中心對齊，減少鉆進中井架擺動。井口兩側預留放噴通道，主放噴管線接出井口30m。遠控臺距井口不小于15m。

（3）做好一次井控工作，防止因井內壓力失衡誘發井噴。備用旋塞閥，防噴單根靈活好用。本井儲備重晶石粉不少于30t。

（4）下鉆時應控制下放速度不超過1.0m/s，避免因井下壓力激動導致井漏。若靜止或下鉆時間過長，應分段循環鉆井液。鉆井隊落實好起下鉆“雙盯”工作。

（5）測井前井內情況應正常、穩定，若電測時間將要大于安全作業時間時，應中途通井循環。

4 現場施工效果

（1）全井鉆進周期5.2d，純鉆進時間82.56h，平均機械鉆速24.32m/h。單根最快定向鉆進速度30m/h，最快復合鉆進速度60m/h。

（2）從二開到完鉆1772m總進尺使用一趟鉆完成。（3）所用3個靶點均100%中靶。

（4）施工順利，井下事故復雜率為0。

5 結論

（1）通過定向軌跡設計，有效保障了大斜度、大位移井軌跡控制平穩施工。

（2）井眼軌跡防碰實時跟蹤掃描，利于井眼軌跡防碰預判，有效預防了井眼相碰事故的發生。

（3）制定的井下安全保障技術措施，有效預防了井下工程復雜事故的發生。