G1长水平段水平井轨道优化设计与施工实践

梁丰

（大庆钻探工程公司石油工程总承包事业部， 吉林 松原 138000）

SL盆地北部QSK组页岩油连通性差，总孔隙度整体分布在8%～12%之间，有效孔隙度分布在4%～6%；青一段下部总孔隙度高、有效孔隙度低，Q一段页岩储层厚度约为20m，为孔隙、裂缝型储集层，孔隙度约为4.0%，渗透率为0.01×10-3μm2。为此部署长水平段水平井G1井进行开发。长水平段井施工的井眼轨道关系到钻井施工的成败，因此需要对井眼轨道进行优化设计，这样才能保证施工顺利进行，提高施工效率。

1 井眼轨道优化设计

在G1井井眼轨道设计中选择的是“直—增—稳—增—水平”的变曲率多圆弧剖面类型，该剖面特点是轨道比较圆滑，能够最大限度降低施工摩阻与扭矩。

1.1 靶前位移优化

图1 不同靶前距摩阻与旋转扭矩

在井眼轨道设计中，利用软件以水平段长度为2200m，套管内的摩阻系数0.2，裸眼井段的摩阻系数0.3为模拟条件，分别对靶前位移300.00m、400.00m、500.00m、600.00m、700.00m的施工摩阻与旋转扭矩进行了模拟，结果见图1所示。从图1可以看出，当在靶前位移为400.00m左右时，施工摩阻最小，此时的旋转扭矩也较小，因此G1井设计的靶前位移最终确定为400.00m左右最合适。

1.2 造斜率优化

选取靶前位移为400.00m，分别对造斜率为3°/30m、4°/30m、5°/30m、6°/30m、7°/30m和8°/30m的施工摩阻和旋转扭矩情况进行模拟，结果见图2所示。从图2可以看出，当造斜率在6°/30m时，施工摩阻较小，而此时的旋转扭矩最小，因此在该井的轨道设计中造斜率应在6°/30m左右。

图2 不同造斜率摩阻与扭矩

1.3 井眼轨道的最终确定

通过靶前位移和造斜率的优化，最后优选造斜点位置为2245.97m，靶前位移为400.08m，最大造斜率为6.0°/30m，最终优化形成的井眼轨道如表1所示。

表1 设计轨道剖面节点数据

2 现场施工

2.1 直井段施工

该井的直井段长度达到2245.97m，因此在直井段施工中保证井眼开直，井斜角和水平位移控制在设计范围内是施工的关键。在井架设备进行安装时充分校正天车、转盘和井口三者之间的偏差，保证误差在10mm以内，使井眼开直。钻进施工中严格控制施工参数，定点测斜，发现施工异常及时查找原因，保证施工质量和施工效率。

2.2 造斜段施工

根据G1井设计的造斜率，选用1.5°螺杆钻具进行施工。施工中严格按照设计井眼轨道进行施工，整个造斜段施工进尺459m，平均钻速达到5.8m/h，井眼轨迹控制符合设计要求。

2.3 水平段施工

为了能够实现水平段施工顺利，保证完成2200m的水平段，在水平段施工中应用旋转导向钻井工具，该工具能够在旋转的情况下实现井斜角和方位角的调整。整个水平段进尺2200.43m，平均钻速12.13m/h，实现了钻井施工的高效施工。

3 结论与认识

（1）在以施工的摩阻和旋转扭矩最小为原则的基础上，通过靶前距、造斜率的优化，最终确定了G1井井眼轨道设计参数，为安全顺利施工奠定了基础。

（2）在不同井段施工要调整好施工参数，发现异常及时处理，这样才能完钻设计的井深，保证施工质量。

◆参考文献

[1] 刘清友，敬俊，祝效华. 长水平段水平井钻进摩阻控制[J].石油钻采工艺，2016，38(1)：18-22.