Power Drive Archer側鉆水平分支井應用分析

劉國飛

中海油服油技塘沽作業公司 天津 300459

隨著渤海油田的大規模開發，部分簡單的井在側鉆后可以使用馬達或者常規旋轉導向施工；部分大位移井使用馬達無法控制軌跡，鉆達預定靶點；部分井又由于設計造斜率較高，無法使用常規旋轉導向施工。因此渤海油田對高造斜率的旋轉導向工具的需求已經擺在各大石油服務公司面前，斯倫貝謝公司推出的高造率工具PDArcher，最高造斜率可以達到15°/30m。本文概述了首次在渤海地區使用該工具側鉆水平分支井的情況。綏中油田某井設計從2002米以89.99度的井斜貫穿301米水平段，方位36.05°，垂深1487.8m。鉆進至2551m，地質油藏發現儲層物性變差，油層比設計垂深要上提4m。為保證產量，提高采收率，決定懸空側鉆水平分支井，老井眼命名Ma井，新井眼命名Mb井。決定使用斯倫貝謝公司的高造率工具PD-Archer（理論造斜率高達15°/30m），選擇合適側鉆點進行懸空側鉆。

1 Ma井簡介

1.1 井身結構

井身結構見圖1。

圖1 M井身結構示意圖

圖2 PD-Archer工具圖

圖3 分支井井眼對比圖

1.2 井身軌跡

井身軌跡見表1。

表1 井身軌跡

1.3 軌跡控制說明

鉆具組合：

Φ203mm PDC+Φ172mm PD-Archer+Φ172mm Neoscope+Φ172mm Telescope+Φ172mm NMDC

鉆頭：Smith PDC 型號：Mdi519LHBPX 序列號：QF0564 水眼：18*5 5刀翼

PD-Archer （彎角0.8°），理論造斜率15°/30m。

鉆具下鉆到底探水泥面1972m，鉆水泥塞及套管附件至2002m，此時看到Archer近鉆頭井斜（距井底2m）為88.3°，設計要求井斜89.5°，故發指令（0，25%）。指令接收成功后鉆進至2019m，近鉆頭井斜90.1度，達到設計要求井斜89.99°。發指令進入穩斜模式。按照地質油藏指令繼續鉆進至2251m，油藏物性變差，觸底進入泥巖。決定懸空側鉆水平分支井，原井眼MH重新命名為Ma井，新井眼為Mb井。

2 Mb側鉆井介紹

2.1 側鉆點選擇

根據懸空側鉆井和水平分支的設計原則，側鉆點選擇在一個造斜段。Ma井只有一個造斜段，即2002～2019m。側鉆點選擇在2020米。

2.2 側鉆井軌跡設計

側鉆井軌跡設計見表2。

表2 側鉆井軌跡設計

2.3 軌跡控制難點

（1） 首次使用PD-Archer進行側鉆作業，工具能否達到預期側鉆效果，是個未知數。

（2） 老井眼只有一個造斜段可供懸空側鉆，即只有一次側鉆機會。

（3） 側鉆點在剛出管鞋附近，部分工具的扶正器還在套管內，鉆具剛性變化是否會對劃槽和側鉆效果有影響。

（4） 懸空側鉆出去后，井斜不能降太低，否則會直接鉆進泥巖。

（5） 側鉆出去后，盡快要與老井眼進行分離。

（6） 2170m之前把垂深上提4m，對工具的造斜能力是個考驗。

（7） 側鉆出去后，既要保證垂深大幅度上提，又要保證軌跡的平劃，避免對后期完井作業造成影響。

（8） 新井眼與老井眼只是給定的靶點垂深上相差4米，靶點坐標是相同的；這就要求新井眼再與老井眼保持一個相對安全距離的同時，盡量靠近老井眼。

2.4 軌跡控制措施。

（1） 2010米-2020m，指令（-156，100%），劃槽5遍。排量1700L/min，轉速100rpm，劃槽速度30m/h。2020m處定點循環半小時造臺階。排量600L/min，轉速60rpm。

（2）控時鉆進。

控時鉆進見表3。

表3 控時鉆進

（3） 嚴密注意鉆壓的變化，若鉆壓突然降低，應將鉆具提離井底3～4m，緩慢下放直到鉆壓穩定的位置，重新開始控時鉆進，若鉆壓緩慢穩定增加，表明已逐漸開始進入新地層，但僅僅是一個小臺階，仍然需要控時鉆進。

（4） 注意觀察記錄Archer 的近鉆頭井斜，若降低2-3度，方可將轉速提高到100-120 rpm，并適當增大鉆壓，改變Archer的設置開始增斜作業，盡快使井斜回到水平井段控制所需的井斜

2.5 實施效果

（1） PD-Archer順利完成了側鉆及軌跡控制作業。

（2）PD-Archer提供了穩定可靠的造斜率，25%的力即可達到4°造斜率，見表4。

表4 穩定的造斜率

5 認識與建議

PD-Archer旋轉導向在綏中某分支井使用后，通過實鉆分析可以歸納一下幾點：

使用恒定的鉆井參數，沒有了使用常規馬達劃動鉆進時頻繁調整工具面的時間，提高了實效。

連續的旋轉鉆進，井眼比較規則，提高了井眼的清潔程度，減少了粘附卡鉆的風險，對后續下篩管有利。

PD-Archer旋轉導向近鉆頭井斜及時顯示井底井斜，使得我們能夠盡快做出指令的調整，保證側鉆和軌跡控制的成功。

PD-Archer提供了穩定可靠的造斜率，滿足了本井對高遭襲率的需求。

PD-Archer的漂移規律不明顯，左漂和右漂不確定，穩斜模式下方位的變化較大。工具在穩斜模式下，穩方位的能力需要加強。