萬仁偉

（大慶鉆探工程公司鉆井一公司 黑龍江大慶 163411 ）

ZP26-P3井位于SZ凹陷，該凹陷由于受到多期構(gòu)造的調(diào)整改造，內(nèi)部發(fā)育了大量的斷裂帶，可以劃分為北西向、北東向和近南北向三大類的斷裂帶，在剖面上，密集的斷裂向上、下切穿不同的構(gòu)造層位，使得凹陷的成藏條件復(fù)雜化。該區(qū)的F油層巖性為灰綠、紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖與綠灰、灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖呈不等厚互層。粘土礦物以伊利石為主，相對含量60.21%左右，其次為綠泥石，相對含量30.12%左右。油層儲層屬低孔、特低滲儲層，其常規(guī)巖心分析孔隙度一般為9.0%～12.9%，平均為10.5%，滲透率一般為0.10×10-3μm2～1.47×10-3μm2，平均為1.04×10-3μm2。因此部署了ZP26-P3井進(jìn)行開發(fā)，該井完鉆井深3677m，水平位移1906m，水平段長1623m。

1 設(shè)計(jì)簡況

1.1 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡況

井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一口井施工能否成功的先決條件，因此非常重要。在該井的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，根據(jù)以前完鉆井的情況，結(jié)合該構(gòu)造的地質(zhì)條件和巖性條件，最終確定為三開的井身結(jié)構(gòu)，井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見圖1所示。

圖1 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

1.2 井眼軌道設(shè)計(jì)簡況

井眼軌道設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到水平井能夠順利入靶，因此要對井眼軌道剖面類型、造斜點(diǎn)、造斜率等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，這樣設(shè)計(jì)出來的井眼軌道才有利于現(xiàn)場施工。在該井的井眼軌道設(shè)計(jì)中，通過軟件進(jìn)行模擬優(yōu)化，最終選用二維變曲率、雙增剖面的井眼軌道類型，最大造斜率6.7 °/30m，具體剖面節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)見表1所示。

表1 井眼軌道設(shè)計(jì)結(jié)果

2 鉆井現(xiàn)場施工

2.1 軌跡控制施工

2.1.1 直井段軌跡控制

該井直井段相對比較長，達(dá)到1599m，因此直井段施工以“防偏”為主，這樣才能為下步的斜向段創(chuàng)造比較好的施工條件。施工時采用雙扶正器組合，嚴(yán)格控制鉆壓。每120-150m進(jìn)行定點(diǎn)測量井斜角，發(fā)現(xiàn)異常偏差及時調(diào)整施工參數(shù)，到造斜點(diǎn)井深1599m時井斜角為0.62°。

2.1.2 斜井段軌跡控制

該井井斜段在三開鉆井施工中完成，為了保證斜井段工具的造斜率，造斜工具按比設(shè)計(jì)高10%-20%選用，采用φ172mm1.5°單彎螺桿鉆具+LWD來進(jìn)行施工。施工前根據(jù)垂直剖面角度、井眼軌跡位移偏差，應(yīng)用軟件來修正設(shè)計(jì)，在施工初始的時候根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)確定連續(xù)定向的米數(shù)，然后根據(jù)實(shí)際的工具造斜率情況，通過計(jì)算確定合理的旋轉(zhuǎn)鉆井和復(fù)合鉆井最佳進(jìn)尺，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)井眼軌跡的平滑，保證井眼軌跡符合設(shè)計(jì)要求。

2.1.3 水平段軌跡控制

為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)水平段長度的施工目標(biāo)，保證砂巖的鉆進(jìn)速度，采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具進(jìn)行施工。組合如下：Φ215.9mm鉆頭+Φ165.1mm旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向+鉆具浮閥+Φ165.1mmLWD+Φ127.0mm無磁加重鉆桿×9.30m+Φ127.0m斜坡鉆桿+Φ127.0mm加重鉆桿×334.80m+Φ127.0mm鉆桿。由于該井水平段過長，儲層砂體發(fā)育不連續(xù)，因此在現(xiàn)場施工中建立了精確的地質(zhì)模型，結(jié)合伽馬、電阻率曲線，隨時進(jìn)行軌跡調(diào)整，完鉆后計(jì)算水平段砂巖鉆進(jìn)率為92.1%。

2.2 井筒凈化技術(shù)

2.2.1 鉆井參數(shù)優(yōu)化

鉆井排量和頂驅(qū)速度對鉆井液的攜巖能力影響很大。因此，這兩個參數(shù)在該井的施工中進(jìn)一步優(yōu)化，以保證井眼清潔度。采用軟件模擬不同鉆井排量和頂驅(qū)速度下巖屑層的厚度，結(jié)果如圖2A和2B所示。如圖2A和2B所示，當(dāng)頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為80 r/min時，隨著鉆井泵排量的增加，巖屑層厚度逐漸減小。當(dāng)鉆井泵排量達(dá)到32L/S時，巖屑床厚度約為4mm。此時32L/S排量產(chǎn)生的巖屑床厚度僅為2mm左右。因此在施工中，鉆井泵排量一直不低于32L/S，頂驅(qū)轉(zhuǎn)速一直在100r/min以上，起到了良好的凈化效果。

圖2A 頂驅(qū)轉(zhuǎn)速80r/min巖屑床厚度

圖2B 頂驅(qū)轉(zhuǎn)速100r/min巖屑床厚度

2.2.2 其它井眼凈化措施

為了保證井筒凈化效果，在該井的施工中還采用了以下幾個方面的措施。一是要保證鉆井液擁有非常好的性能，也就是鉆井液的粘度要保證在60S以上，這樣才能更換的把井筒里面的巖屑帶到地面上來；二是要保證鉆井隊(duì)的固控設(shè)計(jì)處于好用的狀態(tài)，并保證其在整個施工的中的運(yùn)轉(zhuǎn)時間大于總施工時間的85%以上；三是增加井筒的返砂時間，每米鉆時不低于3min，每鉆完一個單根劃眼循環(huán)不低于5min，使井筒內(nèi)的巖屑有充足的時間上返到地面，達(dá)到井眼凈化的效果。

3 結(jié)論與建議

（1）采用三開的井身結(jié)構(gòu)和二維變曲率、雙增剖面的井眼軌道設(shè)計(jì)類型，保證了該井施工的安全與高效。

（2）在井眼軌跡控制過程中根據(jù)直井段、斜井段和水平段不同的施工難點(diǎn)和特點(diǎn)，選用不同的工具，制定不同的軌跡控制方案，保證了準(zhǔn)確中靶和砂巖鉆遇率。

（3）通過優(yōu)化施工參數(shù)，制定井筒凈化措施，保證了井筒凈化，實(shí)現(xiàn)了安全鉆井。

（4）建議在以后施工類似井應(yīng)用Φ139.7mm鉆桿，達(dá)到降低整體壓耗的目的。