吉林油田致密油薄油层水平井井眼轨迹控制技术

吉林油田致密油薄油层水平井井眼轨迹控制技术

作者：刘强

来源：《中国科技博览》2018年第09期

[摘要]吉林油田致密油开发应用二开浅表套的井身结构，油层埋藏深，砂体变化快，层间差异大，通过优化钻具组合、优化设计剖面、修正待钻轨迹、井斜精确控制等措施，来达到提速、提效、提高钻遇率的目的，取得了良好的效果。

[关键词]水平井；轨迹控制；钻遇率；钻具组合

中图分类号：TE243 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）09-0034-01

1 概况

吉林油田待探明石油地质储量中主要以扶余油层致密油藏为主。为了有效降低钻井成本、满足效益开发的需要，开展了乾安地区致密油水平井提速、提效、提高钻遇率技术攻关，乾安地区致密油层埋藏深、层间差异大，如何控制井眼轨迹准确着陆、配合地质提高钻遇率、水平段的有效延伸，是轨迹控制研究的主要内容。

2 技术难点

（1）直井段长，井斜控制难度大。二开浅表套井身结构，平均造斜点深度2000米左右，要求井斜角不大于2度，小钻压防斜制约钻井提速。（2）目的层垂深变化大，地质入窗困难。扶余油层致密油储层砂体变化快、层间差异大、横向发育不连续、地质认识难度大，入窗困难。（3）储层薄，轨迹控制难度大。夹层多，单砂层薄，最薄单层0.4米，平均2-3m，对轨迹垂深要求高，水平段轨迹调整多，影响钻遇率。

3 技术对策和措施

3.1 由普通钻具组合优化为稳平钻具组合，减少直井段调整次数，提高直井段复合率，解放钻压，提高钻井速度。

针对直井段常规钻具组合为防斜控制钻压，严重制约钻速的问题，应用双扶正器+MWD 仪器的稳平钻具组合，成功解放钻压，提高了钻井速度。

复合率由以前的82%增加至99%，甚至100%，如乾F平9井，一次也没有调整。通过控制显著提高了直井段速度，钻速由之前的13.7m/h，增加至22.95m/h，平均钻速提高了

67.52%，提速效果显著。

3.2 应用“局部悬链法”设计狗腿度，由单稳剖面优化为双稳双探顶剖面。

应用“局部悬链法”设计，狗腿度由小到大过渡，解决前期地层造斜率低的问题，并有助于降低局部钻具屈曲，缓解托压问题；将传统的直-增-稳-增-平剖面优化为直-增-稳-增-稳-增-平的双稳双探顶设计。“双稳斜段”为地质导向判断预判储层深度，合理调整探顶角度预留更大空间，能有效预防因储层提前较多，工程无法满足地质要求时，导致穿层、甚至封井侧钻的风险。

3.3 现场待钻轨迹修正

造斜段根据直井段实钻轨迹对待钻井眼轨迹进行修正，及时消化上直段产生的位移，使待钻轨迹线和设计轨迹线在60度左右形成形成一个交叉。

（1）提前20-30m造斜。判断仪器角差是否正确、提早判断工具的造斜能力和造斜规律，缓解前期造斜率低造成的井斜不足问题；（2）井斜角60°之前控制轨迹垂深略低于设计垂深（垂深比设计低0.3m以内），为下部轨迹预留垂深做准备；（3）井斜角70-80°时，要求轨迹垂深比设计高出1-2m，且井斜角不得低于设计，防止储层提前，导致穿层，甚至封井侧钻的风险的发生；（4）根据地质提供的地层有效厚度和地层倾角，合理选择稳斜角和探顶角；靠小角度复合钻进自然增斜快速穿盖层，提高钻速，并为探顶入窗创造条件；探到层顶后，3-4根增斜至地层倾角，实钻垂深下移不超过2m，不至于穿层。

3.3通过精确控制井斜，精确控制轨迹垂深

（1）编制井眼轨迹预测小软件，更好的指导掌握造斜规律，提高井底井斜预测精度。把轨迹控制经验定量化、数字化，形成最适合实际施工的预测软件；造斜段误差在±0.1°，符合率超过90%；水平段误差在±0.3°。（复合钻进多，受地层影响大）（2）夹层多，造斜规律多变时，加密读数，及时读数出上一单根的定向效果，提高井底井斜的预测精度，提高对井底井斜的预测准度。（3）近钻头仪器以停泵测斜为准，因受螺杆振动的影响，定向钻进时仪器的动态井斜精度不高，但参考连续几个动态值的变化趋势，可以帮助判断真实井斜的变化情况，提高对井底井斜的预测准确度。（4）根据井斜角平均值与指令差值，计算轨迹垂深变化，进行控制调整，满足指令要求。

3.4 工程配合地质，提高水平段钻遇率

根据复合增斜率，结合岩屑、气测、荧光显示、伽马电阻曲线等变化，判断轨迹在油层中的位置，为地质导向进行轨迹调整提供建议。

油层顶与油层底的泥岩较油层中砂岩更硬，所以在接近油层顶时，地层上硬下软，复合增斜率会变小甚至复合不增斜；在接近油层底部时，下硬上软，复合增斜率会明显变大。同一套油层中，受油水分层的影响，上部砂岩颜色会更深，下部砂岩颜色相对较浅。高伽马为泥岩，低伽马为砂岩；高电阻含油高，低电阻含油低（含水高）（表1）。

4 实施效果

经过近两年在乾246地区进行水平井轨迹控制施工，通过提高复合率、轨迹优化、现场实钻控制技术等措施，平均钻井周期缩短了10.48%，轨迹控制精度得到了明显的提高。井斜波动小，井眼轨迹光滑，轨迹垂深精度已经可以控制在0.3m以内，配合降摩减扭技术的应用，确保了水平段长度的有效延伸。

5 结论

（1）带MWD的稳平钻具组合，可以有效防止直井段井斜，充分解放钻压，提高机械钻速。（2）双稳双探顶剖面设计，为地质导向合理调整探顶角度预留更大空间，能有效预防因储层提前较多，导致穿层、甚至封井侧钻的风险。（3）待钻轨迹修正和井斜精确控制，能有为入层垂深变化时提供更大的调整空间，保证顺利着陆，减小摩阻，提高水平段钻遇率。（4）根据工程参数的变化，配合地质录井等数据对比，可以有效提高对轨迹位置的认识，为地质导向调整提供参考，提高钻遇率。

参考文献

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[2] 白家祉，苏义脑.井斜控制理论与实践[M].北京：石油工业出版社，1990

[3] 王俊良，陈洪亮，刘永峰，等.大位移井钻具组合设计及摩阻扭矩分析[J].钻采工艺，2012，35（1）：24-26.