10、中原钻井院]三维绕障水平井轨迹控制技术在红南平6井中的应用.doc

三维绕障水平井轨迹控制技术在红南平6井中的应用 孙文博 刘明国 王亚勇 （中原石油勘探局钻井工程技术研究院河南濮阳457001） 【摘 要】 红南平6井是吐哈油田部署的一口重点水平井，由于受地面条件等原因限制，该井也是一口三维绕障水平井。本井采用带自然伽马的MWD无线随钻测斜仪，经过精心设计与施工，成功实现了与红南平5井、红南204井、红南2-32井三口邻井绕障施工，并准确钻达目的层，实钻井眼轨迹与设计吻合率较高，较好的满足了设计要求和地质需要。本文详细介绍了该井的施工过程及技术措施。 【关键词】 红南平6井 剖面优化 绕障防碰 轨迹控制技术 测量技术 红南2区块位于台北凹陷西部红南—连木沁构造带上，整体为近东西走向的穹隆背斜构造，面积190 km2，构造形成于燕山期，加强定型于喜山期。通过加密调整，实现“点弱面强，均衡开采”，提高区块储量动用程度，改善开发效果。为进一步落实红南2号白垩系油藏的油层发育和构造情况，依据红南油田加密调整方案，部署红南平6井。作为一口重点水平井，红南平6井取得了比较好的经济指标与技术指标：钻井周期短；使用QDT MWD+Gamma进行随钻跟踪，入井四次信号传输均一次成功；造斜段与水平段各使用一根螺杆完成定向任务；水平段长181.58m，实际穿越油层段长236m；在井斜83°取芯并获得成功；首次在常规水平井中采用MEG钻井液体系。 1 工程设计 红南平6井开发目的层为白垩系油藏，设计垂深1293m，靶前位移260m，水平段长180m，设计水平段井斜90°，方位289.26°，靶半高1.5m，靶半宽10m。在钻井施工过程中由于有地面障碍等原因，井口与靶框不能在一直线上，加之与邻井红南平5井、红南204井、红南2-32井距离较近且方向相向。其中在垂深1222与红南2-32井距离最短，仅3.82，所以必须采取绕障施工，增加了设计与施工难度。 1.1 剖面设计与优选 在剖面的优化时，坚持以剖面轨迹最光滑，曲线最短，变方位、井斜的钻井工作量相对最小，以达到降低成本、有利后续施工为原则，建立以满足地质要求、几何条件、管柱与轨迹的摩阻扭矩相对较小为条件的约束函数。设计时在充分保证井眼曲率、井眼空间姿态要求、与周围邻井空间轨迹防碰关系和地质条件下，以轨迹摩阻相对最小为目标，适当调整靶点位置或入靶窗口大小。红南平6井因地质开发需要靶点位置无法进行调整，综合各方面因素制定的实施绕障方案后的剖面设计数据见表1。 表1 红南平6井剖面设计 井深 m 井斜 deg 方位 deg 垂深 m 视平移 m 狗腿度 deg/100m 位置 1066.00 0.00 0.00 1066.00 0.00 0.00 造斜点 1216.00 42.00 260.00 1202.92 49.20 28.00 1342.43 72.82 281.31 1270.75 152.50 28.00 1385.98 72.82 281.31 1283.62 194.10 0.00 1448.94 90.00 289.26 1293.00 255.85 30.00 A靶 1630.19 90.00 289.26 1293.00 435.02 0.00 B靶 由于设计造斜率较高，直井段需要控制井斜，避免位移较大不利于造斜段轨迹控制1.2 防碰扫描 结合剖面数据与邻井实钻数据，采用空间最短距离法扫描结果如下： 红南平6井在垂深1182与红南平5井距离最短，22.30，相对方位349.84°； 在垂深1224与红南2-32井距离最短，16.30，相对方位2.02°； 在垂深1146与红南204井距离最短，19.91，相对方位156.14°。 如图1所示，实施绕障后的设计剖面虽然防碰效果比较理想，但由于红南平6井需从三口邻井中间穿过，考虑邻井测量仪器、数据误差等因素，施工中仍应加强监测，做好防碰工作。 图1 绕障设计剖面水平投影图 1.3 测量方案 根据甲方要求，二开直井段使用无线随钻进行轨迹监控，测斜间距为双根一个点，若井斜有增大趋势则测斜间距改为单根。井深1240m以后采用MWD+伽马方式进行测量，以便卡准油气层位置，指导现场工程师及时调整井眼轨迹。因本井方位接近270°容易产生磁干扰，施工中无磁钻具长度应不少于18m，并尽量将仪器测点置于无磁钻具中间位置。 1.4 井身结构设计 表2 井身结构设计数据表 开钻次序 井段 m 钻头尺寸 mm 套管尺寸 mm 套管下入 地层层位 套管下深m 水泥返深 m 1 0～326 φ375 φ273 N2p 326 0 2 0～1630.19 φ216 φ139.7 K1s 1448.19 K1s油顶以上200m（垂深） 完