水平井水平段轨迹控制

1、水平井水平段轨迹控制技术探讨一、一、 综述综述 目前油田水平井施工数量越来越多，水平井开发效益比直井高的原因是水平井具有在油层中的穿行距离长，泄油面积大，产量高等优点。因此对于水平井来讲，油层穿透率是衡量成功与否的关键，而这又取决与水平段的轨迹控制。在水平井施工过程中进入水平段后，由于地层，工程等其他原因需要进行滑动钻进调整井身轨迹保证轨迹在油层中穿行。在水平段进行滑动钻进时经常出现很多棘手问题，如果这些问题得不到很好的解决，会造成水平段的轨迹调整受到影响，造成脱靶、提前完钻影响水平井的开发效果甚至填井，造成的损失是十分巨大的。 1、地层胶结疏松，钻时快，造斜率很低 在油层中特别是胶结疏松砂岩

2、的油层中钻进时，机械钻速高，井斜有时变化较大，需要及时调整轨迹。 2、测斜零长大，靶框小，轨迹控制困难 仪器的井斜方位测斜零长达到20米左右，这就使得井底的井斜角，方位角不能及时的测量，只能靠预测进行轨迹调整。 3、水平段施工后期，滑动钻进难度增大 在水平段钻进时特别是到水平段后期，随着位移的增大，钻具的摩阻扭矩增大，进行滑动钻进时，存在着工具面的摆放困难及钻进时工具面的不能够稳定等问题。 由于测斜零长达到20余米，这样滑动钻进的效果（油层钻进效果预测难）在钻进2个单根后才能测出，需要根据经验预测井底的井斜，这样就存在较大的误差，可能使轨迹偏离要求的范围。相对造斜段轨迹调整余量变小。3.1测斜

3、零长达20余米，轨迹调整困难 针对测斜零长大，轨迹调整困难的情况，采取加密测点，及时与甲方结合，确定油层的准确位置，及早调整轨迹，避免井身轨迹出现大的起伏。 出现工具面的变化很大、长时间不能稳定，甚至出现工具面的转圈现象；加之在油层中钻进时钻时很快，仪器信号的传输不够及时，这就造成不能正常的滑动钻进或钻进的效果不符合预期，使水平段的起伏变大，影响了井眼轨迹调整的效果。3.2工具面的摆放问题 引起工具面摆放困难的原因是钻具的扭矩的不能及时的释放引起的，在摆放好工具面后，钻具的扭矩没能及时的释放，在钻具的活动中逐步的释放就引起了工具面的不合常规的变化。前期井身轨迹的影响,前期的井身轨迹控制出现问题

4、，井眼轨迹不够圆滑，出现大的狗腿度，造成钻具的扭矩过大，钻具扭矩的释放也受到影响，给下一步的施工造成严重的影响。3.2工具面的摆放问题地层的影响,如果存在复杂地层，比如存在缩径，掉块等造成井眼不规则也容易引起扭矩，摩阻增大。钻具结构不合理也会引起摩阻，扭矩过大 。钻井液的影响,在水平井中岩屑的携带十分困难，如果钻井液性能达不到要求，润滑性不够，携岩效果差，岩屑不能及时携带出井，井壁不稳定等，由此引起摩阻扭矩过大 。 要控制好前期的井身轨迹 在前期的井眼轨迹控制中，要尽量避免出现大的狗腿度，使井眼轨迹尽量保持圆滑，减少因为轨迹引起的摩阻和扭矩 。3.2工具面的摆放问题进入水平段前，向井队提出建议

5、处理好钻井液、及时进行短起下修正井壁、携带岩屑，使井眼保持畅通以减少井底的摩阻扭矩，从而减少钻具的扭矩 。优化钻具结构，钻具结构在满足需要的前提的下，应该尽量简单，如尽量不加扶正器，不使用钻挺等 。 摆放工具面后大幅度活动钻具，使钻具的扭矩得到充分的释放，例如提起单根进行大幅度活动，如果仍然不能有效解决问题也可先采用在摆放工具面前开启转盘转动一段时间或先活动钻具，如提起2个或更多单跟活动钻具，是钻具预先存在的扭矩得到释放，然后再摆放工具面。在摆放过程中要一次少转动转盘，然后充分活动钻具，工具面稳定后再继续摆放，这样通过几次使工具面摆放到预定的位置 。3.2工具面的摆放问题 在油层中进行滑动钻进

6、时，由于钻速很快，一般可以达到100m/h，而由于在水平段进行钻进时因为增加了电阻率，伽马等地层参数的测量，工具面的变化很慢，经常出现一个单根已经打完，工具面的变化还没能够及时的传输到司显的情况。根据在现场的施工经验，在油层中钻进时，特别是钻速很快时，动力钻具反扭角通常很小，并且可以根据前期施工的经验进行大概的估计，因此可以将工具面摆放在合适的位置加到固定的钻压进行施工即可 。3.2工具面的摆放问题 Pdc钻头进行滑动钻进时，工具面极不稳定，尤其是井斜较小、钻时较快时，并且工具面的变化对钻压极其敏感，有时半吨钻压变化就使工具面有极大变化 。后期施工中，由于摩阻存在较大，在后期施工时，摩阻的释放

7、变化等对滑动钻进带来极大影响，不建议采用pdc钻头。尤其是钻时快时，pdc钻头的工具面变化这样不稳定，无法进行定向钻进施工。在油层中特别不建议使用。3.2工具面的摆放问题 地层胶结不好：油层中砂岩胶结疏松，水力冲刷作用影响下，难以对钻具起到有效的支撑作用，使的滑动钻进没有效果或者效果不佳 。3.3增降斜问题地层走向：如果油层走向是向下倾斜的，也可能造成降斜严重，影响增斜钻进的效果 。施工参数：钻压小 在滑动钻进时，造斜率的大小与造斜工具、地层以及施工参数有关 。井身轨迹趋势：前期井眼轨迹调整措施不当，如在需要调整轨迹向下时，降斜滑动钻进的过多，使的井眼轨迹具有了向下的趋势，在增斜钻进时无法起到

8、增斜的效果 。在水平段调整井眼轨迹时，尽量不进行或少量进行降斜滑动钻进。因为在胶结疏松的油层中开启转盘进行复合钻进一般会使井斜减小，因此可以通过开启转盘钻进，钻完一个单跟多划眼的办法来进行降斜施工。另外要保证轨迹变化缓慢，避免造成轨迹向上或者向下的趋势，引起后期进行滑动钻进时的效果不佳 。3.3增降斜问题降低钻井液排量 通过减小泥浆泵的转速，来降低钻井液的排量，减小井底的水力冲刷能量，提高滑动钻进效果 。加大钻压 钻进过程中要加大钻压，来提高钻具的增斜效果 。更换大弯度的单弯 。 砂层厚度约20米，储层厚度稳定，层内发育有泥岩隔层及钙质夹层。厚度1-2m 根据该区块施工的经验，在夹层之上钻进时

9、，井斜能够挑起，复合钻进时还有可能是增井斜的。但是一旦穿过夹层，就就无法挑起井斜。 1.夹层之上油层物性稍差，胶结较好。夹层之下胶结疏松。 2.由于夹层硬度较大，使钻具具有向下的趋势。井斜方位工具面93139.8L15092.9139L15093139.190.613991.3136.989.5136,388136.687136.686136.586136.4井斜方位工具面90.6303.3G0-20R89.2303.9Z90.8304.6G180/4m88.3304.7G087304.6G084.3304.1G082.3303.9G01.调整好前期轨迹，使在入A之前的造斜率较低。 2.控制入A井斜，尽量避免降井斜，与甲方及早沟通，使轨迹较为平滑，当需要时也应尽可能控制幅度。 3.在水平段钻井时，要及时判断夹层，当判断钻遇夹层后要尽量避免穿过夹层。弱胶结油层水平段的施工具有较大的难度，为保证水平段施工，前期的井身轨迹需要尽量精确控制，因此根据直井段的数据修真轨迹剖面数据十分重要 。在水平井的施工中，钻井液的性能对后期施工至关重要，因此要加强钻井液性能的处理，及时携带岩屑，保持井壁稳定，使井眼保持畅通 。在弱胶结油层水平段施工中，需要勤测量井身数据，需要