靖平61-10薄气藏水平井轨迹控制技术

王海波 毕泗义 张卫华 邱天仓 毕研龙

中石化中原石油工程有限公司技术公司 河南郑州 450017

一、井眼轨迹控制难点分析

1.使用650LWD无线仪器显示数据滞后（18m），需要准确判断井底井斜和方位参数；

2.设计裸眼段3202m，漏、塌、卡等复杂情况并存，严重威胁着井下安全；

3.地质不确定性程度大，井眼轨迹控制困难；

4.主井眼施工时甲方修改地质设计，要求方位调整20°，给定向施工增加难度；

5.靶前位移增加100m，增加了定向井段长度，给轨迹控制增加难度；

6.气层薄，设计厚度只有2.1m，实际钻探厚度只有0.6m左右。并且中间夹着泥岩薄层，给追踪主力气层带来施工难度。

7.水平段钻进使用110mm缸套，排量只有13L/S，携沙效果极差，需要依赖于改善钻井液性能来提高携沙性能。

8.水平段长1302m，靶点多，有8个目标点，轨迹控制难度大。

二、靖平61-10井轨迹控制的现场实施

1.斜导眼施工

（1）二开直井段（507.5-3180m）

钻遇延安、延长、纸坊、和尚沟、刘家沟、石千峰、石盒子层位。采用牙轮+螺杆配合塔式钻具组合，及时测斜，保证了井身质量，为延长组邻井防碰和后期定向打好了基础。

（2）二开斜井段（3180-3683m）

根据调整轨迹，2011年4月1日开始斜导眼施工，至4月12日斜导眼井段完钻，共3趟钻，本井段采用215.9mm钻头，钻井进尺503.00m。纯钻时间207h，平均机械钻速2.43m/h。

①定向增斜

钻具组合：Ф215.9mm钻头+Ф172mm（1.25°）单弯单扶螺杆+Ф158mm无磁钻铤×1根+Ф169mmLWD无磁悬挂×1根+Ф127mm无磁承压钻杆×1根+Ф127mm加重钻杆×45根+Ф127mm钻杆

钻井参数：钻压140-180KN，泵压16-19MPa，钻速螺杆+50r/min，排量 28-32L/s，密度 1.19g/cm3，粘度 48s，失水 5mL，切力 5/21Pa。

增降斜率分析：定向增斜率（4.3-4.9）°/30m，复合增斜率（1.5-2.0）°/30m。

采用MD517HX牙轮钻头（或MD6633H PDC）配合1.25°单扶单弯螺杆，使用先进的LWD无线随钻测量技术，于井深3180m位置开始进行定向增斜施工。施工过程中以滑动钻进为主，适当复合钻进对轨迹进行调整，保证了井眼轨迹的圆滑。

②稳斜

钻具组合：Ф215.9mm钻头+Ф172mm（1.25）单弯单扶螺杆+Ф 158mm无磁钻铤×1根+Ф169mmLWD无磁悬挂×1根+Ф127mm无磁承压钻杆×1根+Ф127mm加重钻杆×45根+Ф127mm钻杆

钻进参数：钻压140-180KN，泵压16-19MPa，钻速螺杆+50r/min，排量28-32L/s，密度为1.20g/cm3，粘度52s，失水5-6mL，切力4.5/17，5Pa。

考虑下部地层古老，可钻性较差，采用1.25°单弯单扶螺杆配合MD537HX钻头，以复合钻进为主，适当定向对轨迹进行调整,保证顺利施工。钻进至井深3683m位置，井斜41°，方位227°，垂深3620.86m，闭合位移223.17m，闭合方位224.72°，预测井底靶心距2.96m（实钻多点靶心距1.66m），圆满地完成了斜导眼钻探施工任务。

2.主井眼侧钻及斜井段施工

（1)侧钻（3368-3372m）

斜导眼完钻后，于4月22日接到新的地质补充设计，目标点垂深、方位、位移等参数调整如下：

①8个目标点海拔按电测解释数据下调1.8m左右；

②入窗点位移增加100m（调整为450m）；

③目标点方位调整20°（调整为245°）。

于4月23日下入1.5°单扶单弯螺杆配合HJT517GL牙轮钻头，进行侧钻施工。

钻具组合：Ф215.9mm钻头+Ф172mm（1.5°）单扶单弯螺杆+Ф 158mm无磁钻铤×1根+Ф171mmLWD无磁悬挂×1根+Ф127mm无磁承压钻杆×1根+Ф127mm加重钻杆×45根+Ф127mm钻杆

钻井参数：钻压0-20KN，泵压16-19MPa，排量28-32L/s，密度1.24g/cm3，粘度84s，失水5mL，切力4/29Pa。

由于靖平61-10井是在扫塞至井深3368m后，得到最新地质调整设计。故采用1.5°单弯单扶螺杆配合HJT517GL钻头从3368米开始侧钻，侧钻过程中工具面对着70-90R，采用零钻压进行控时钻进（2h/m），通过返出水泥含量减小、地层岩屑含量增加判断进入新地层后开始逐渐加压，控时钻进4m后侧钻成功。

(2）增井斜转水平井段（3372-3830m）

钻具组合：Ф215.9mm钻头+Ф172mm（1.5°/1.25°）单扶单弯螺杆+Ф158mm无磁钻铤×1根+Ф171mmLWD无磁悬挂×1根+Ф 127mm无磁承压钻杆×1根+Ф127mm加重钻杆×9根+Ф127mm钻杆×36根+Ф127mm加重钻杆×29根+Ф127mm钻杆

钻井参数：钻压150-180KN，泵压16-19MPa，钻速螺杆+30r/min，排量 28-32L/s，密度 1.24g/cm3，粘度 84s，失水 5mL，切力 4/29Pa。

3800m为入窗点，轨迹数据为：井斜83.86°，方位242.51°，垂深3584.79m，闭合位移393.70m。根据地质要求入窗后钻30m口袋，并且将井斜逐步调整至91±0.5°，现场根据LWD测斜数据预测3830m处轨迹数据如下：井斜91°，闭合方位 244.49°，垂深3586.06m，闭合位移423.63m。各项参数符合甲方要求，顺利中完。