Q26-P20长水平段水平井施工实践与认识

马 达

（大庆钻探国际事业部沙特项目部，黑龙江大庆163411）

随着井下仪器和工具的不断开发与应用，长水平段水平井钻井施工也越来越受到重视，并在三低油气藏、稠油油气藏、小型圈闭油气藏和海上油气藏应用中显现了其它井型难以比拟的优势，因此为了降低油田开发成本、提高单井的产品，使致密油藏得到最大限度地开发，在SL盆地中央凹陷区Q构造带上部署了Q26-P20长水平段水平井，该井完钻井深4007m，垂深1845.3m，水平位移2433m，水平段长2103m。

1 设计要点分析

1.1 井身结构要点分析

井身结构对与一口长水平井段水平井的施工来说是非常关键的，它的设计是否合理直接会影响长水平段水平井的施工效率和施工安全。对于Q26-P20长水平段水平井来说，在进行该井的井身结构设计的时候，充分地调研了国内外已经施工成功的长水平段水平井的施工案例，然后根据Q构造的地层特点与岩性特征，结合该区块已经完成的直井实际测得的3个压力情况，综合考虑以上因素的影响，最后确定了三开的井身结构设计思路，具体设计数据如表1所示。

1.2 井眼轨迹要点分析

表1 Q26-P20井井身结构数据

对于一口长水平段水平井来说，要想实现在规定的水平位移内实现水平段的最长，而且施工的摩阻最小，就需要对井眼轨迹剖面设计类型、靶前距和造斜率进行优化设计。在这一思想的指引下，分别应用软件对单增剖面、双增剖面和三增剖面的摩阻情况进行模拟设计分析，最终确定了三增剖面的井眼轨迹剖面类型，在确定了井眼轨迹剖面类型后再应用软件对不同的靶前距和不同的造斜率情况下摩阻情况做进一步分析，最终确定施工摩阻最小的Q26-P20井的井眼轨，设计数据如表2所示。

2 施工技术

2.1 轨迹控制技术

井眼轨迹控制是一口水平井施工的关键环节，井眼轨迹控制难度的大小与油藏的发育情况、地层特点有着非常大的联系，因此要想搞好井眼轨迹控制，就必须了解油藏发育情况。因此在该井的井眼轨迹设计的时候采用的是三增剖面，现场可操作性强，利于轨迹控制。

2.1.1 直井段轨迹控制

Q26-P20井的直井段长度为1450m，因此在直井段施工中要保证井眼开直是关键。使用的钻具组合为：∅215.9mm钻头+∅214.0mm稳定器+∅172.0mm钻具止回阀+∅177.8mm 无磁钻铤×（8.5～9）m+∅214.0mm稳定器+∅177.8mm减震器+∅177.8mm钻铤×（17～18）m+∅214.0mm稳定器+∅177.8mm钻铤×（127～135）m+∅165.1mm螺旋钻铤×（26～27）m+∅165.1mm震击器+∅139.7mm加重钻杆×334.8m+∅139.7mm钻杆。施工中严格执行技术参数，控制钻压不超过40kN，转速不超过150r/min，每钻井200m进行定点测斜一次，发现井斜有增加的趋势要根据实际情况进行加密测斜，保证直井段的井斜角不超过1.5°，位移不超过10m。

2.1.2 造斜段轨迹控制

造斜段施工就是严格按照设计的井眼轨迹剖面进行施工，在造斜施工前，根据直井段的井斜角、方位角、闭合方位角和闭合距情况对造斜到着陆这一段的井眼轨迹进行重新修正设计，尽量利用地层的造斜规律，按照比设计造斜率高10%～20%来选取造斜工具，保证工具的造斜率，尽量对钻具组合进行简化，使用倒装钻具组合，降低井眼施工的摩阻与扭矩，实现造斜段的安全、高效施工。

在造斜段的施工中，根据各种施工参数要及时预测钻具组合的实际造斜率，保证实际造斜率满足设计要求，或者略高于设计造斜率，发现井斜角有低于设计的情况要及时预测井底，避免因井斜角落后太多而采用高的造斜率，增加施工难度和施工摩阻。当井斜角达到50°以后要与地质导向人员及时进行沟通，根据地质导向人员确定的目的层深度变化进行井斜角和造斜率的调整，保证准确中靶。

表2 Q26-P20井轨迹设计数据

2.2 旋转导向钻井技术

当准确命中靶点A后，为了降低施工摩阻与扭矩，实现水平段最大化延伸，决定起钻更换旋转导向钻井工具。该工具能够在旋转钻进的情况下调整井斜和方位，是目前比较先进的钻井闭环系统。钻具组合：∅215.9钻头+∅172.0mm旋转导向钻井工具+∅172.0mm钻具浮阀+∅139.7mm无磁加重钻杆×9m+∅139.7mm18°斜坡钻杆×9m+∅139.7mm18°斜坡钻杆+∅139.7mm加重钻杆×334.8m+∅139.7mm钻杆。施工中根据储层的变化及时调整井斜角与方位角，保证砂岩钻遇率。

2.3 井眼清洁技术措施

对于水平井钻井施工而言，特别是长水平段水平井钻井施工，当井斜角产生并逐渐增大后，井下的钻具在斜井段和水平段的受力与直井相比就发生了非常大的变化，在斜井段钻具会在自身重力和倾斜的情况下贴近下井壁，导致下井壁的钻井液流动速度降低，特别是在水平井段的时候，定向钻进的时候钻具会紧紧贴在下井壁，因此这个时候钻井液在下井壁的流速几乎是零，所以产生的岩屑就会在下井壁逐渐沉积，导致岩屑床的形成，造成起下钻阻卡的发生。为了避免岩屑床的沉积主要采取了以下技术措施：

（1）优化钻具组合，使用旋转导向钻井工具。所有的研究和现场施工实践都已经表明，在所有的钻井参数和施工排量相同的情况下，使用旋转导向钻具工具可以使井眼更加清洁，防止井下复杂发生。

（2）加强钻井液的性能维护与调整，钻井液的密度、粘度和动切力对岩屑的携带影响非常大，因此在钻井施工的时候要最大限度地提高钻井液的粘度和动切力，使钻头破碎的岩屑能够及时地被携带到地面，保证井眼清洁。

（3）执行技术措施，控制机械钻速，及时进行短起下钻作业，在起钻和下钻过程中要采取划眼、分段循环等工程技术措施来破坏已经形成的岩屑床，保证井下安全。

3 结论

（1）进行长水平段水平井施工，Q26-P20井的三开井身结构设计与三增剖面的井眼轨迹设计是保证该井施工顺利的基础。

（2）在井眼轨迹控制中，严格执行技术措施，优化施工参数，应用旋转导向钻井工具，保证了砂岩钻遇率，实现了安全钻井。

（3）为了控制岩屑床的形成，采取了一系列的工程技术措施，实现了安全、高效施工。

[1]孙妍.龙26-平25长水平段水平井钻井技术[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2016，43（11）：41-44.

[2]张锦宏.彭水区块页岩气水平井钻井关键技术[J].石油钻探技术，2013，41（5）：9-15.