探究薄砂层油藏水平井轨迹控制技术

齐彦龙

摘要：水平井投产为经济社会带来巨大的经济效益，薄砂层油藏水平井钻井技术的应用能够显著提升勘探效果，为油藏采率提高、油层钻遇率提升、油井泄油面积扩大开辟新路径[1]。文章分析和研究了薄砂层水平井钻井工艺难点，通过优选导向设备，判断近钻头仪器使用情况，探究薄砂层油藏水平井轨迹控制技术。

关键词：薄砂层;水平井;钻井技术;轨迹控制

引言：薄砂层油藏水平井由于油层埋藏较浅，区块井网较为密集，在开发过程中大多数以附近老井为参考，容易出现“大肚子”现象，对井眼轨迹控制的难度较大，极其容易造成岩屑床和卡钻的情况，难以保证原油的采收率[2]。某油田某井区钻井揭示该区块地层的主力油层有效厚度仅有1.3-2.2m，属于典型的薄砂层油藏，为了提升油藏钻遇率、提升原油采收率，文章考虑采用水平井钻井技术进行薄砂层油藏开采，确保井眼在靶区内穿行。

1 薄砂层水平井钻井工艺难点

①地层埋藏浅，地层松散，易造成卡钻，形成岩屑床。某油田某井区靶区的高度最薄低于1m，入靶窗口高度仅有1m，对测量和计算的精度要求相对较高。

②随钻测量位于钻头后方，有13-14m的距离，测量探管到钻头有一段距离测量不到，增加井眼轨迹控制难度。靠近钻头的短节带有近钻头方位伽马随钻测量仪和近钻头动态井斜测量传感器，但是近钻头动态井斜测量传感器往往精度不高，所以，只能依靠钻头后方的随钻测量获取井斜角、方位角、工具面和辅助参数等井眼轨迹参数。由于随钻测量距离钻头存在15m以内的距离，造成井眼轨迹调整存在明显的滞后性[3]。

③钻井靶区存在井下断层。

通过地震资料对断层进行位置和产状的判断，油藏内部存在断层活动，断层破坏了地层连续性，对油藏形成破坏，钻井过程中存在钻遇断层的风险。

④由于薄砂层油藏属于难动用储量，因而薄砂层区块处于开发中后期，井量多，井网密集，单平台部署井量4-6口，防碰距离不足10m，防碰难度相对较高，套管设置十分重要，在进行造斜过程中采取三维绕障水平井轨道设计方式进行施工，在进行井眼轨迹调整的同时，需要兼顾与邻井的防碰问题。

⑤井眼轨道设计采取五段制，AMD工作量较大，靶前距有限，水平井入靶后轨迹调整空间相对有限[4]。

2 导向设备的优选

2.1钻井导向设备

一般情况下，钻井导向设备为“弯动力钻具+钻具+随钻测量+伽马...”的导向设备体系。在进行某油田某井区某水平井挖掘时，设计井深2115.75m，水平段长度357.96m，需要根据施工工具造斜率进行加密距离测算，以便于对井眼轨道做优化和协调。

2.2近钻头仪器在水平井轨迹控制中的使用

根据水平井标志点垂深、围岩或边坡位移量等参数估算地层倾角：AB段地层倾角为-0.2°，BC段地层倾角为1.9°，AC段地层倾角为0.6°。水平井井身轨迹地质跟踪与地层倾角估算结果一致，地层倾角估算结果具有可靠性。

3.2技术措施

①稳平钻具组合

针对常规钻具导向设备体系设计内容，将普通钻具组合优化为稳平钻具组合，雅阁控制钻速的制约问题，通过双扶正器+随钻测量仪器的稳平钻具组合解放钻压，提升钻井速度。通过该措施进行控制能够显著提升钻速，效果显著。

②待钻轨迹修正

首先，提前进行20-30m造斜，以此环节前期造斜率过低造成的井斜不足;其次，为了给下部轨迹预留垂深做准备，控制轨迹垂深略低于设计垂深;第三，在井斜角处于70-80 时，为了防止储层提前，轨迹垂深要比设计高出1-2m;最后，要合理选择稳斜角和探顶角。

③提升钻遇率

根据增斜率，结合岩屑荧光显示、气测录井、伽马曲线的变化，判断水平井井眼轨迹在油层中的具体位置，为导向设备调整运行轨迹提供相应建议。油层顶、油层底泥岩相对于砂岩更加坚硬，因此，在导向设备接近油层的同时，地层呈现出上硬下软的状态，会产生增斜率降低或无增斜的情况，而在导向设备接近油层底部时，地层呈现出上软下硬的状态，增斜率显著增大。

3.3调整设计

因为油藏水平层面延伸的深度不同，倾角倾斜程度具有不确定性，所以，在施工作业过程中不能严格地依据图纸设计执行，而需要从薄砂层油藏的特性出发，进行图纸设计调整，在修正后促使水平井井眼轨迹能够最大限度穿过油层。与此同时，随钻测量的双磁传感器测量仪距离钻头存在一定距离，井斜角、方位角并不能通过直接测量获得基本参数，需要通过估算获得，因此和实钻将会产生一定误差。因此，在水平井井眼轨迹控制过程中，需要对测量的地层自然伽马值、钻速录井、gas logging和sieve residue log

数据进行综合分析，进而控制水平井井眼轨迹。

结束语：

薄砂层水平井井眼轨迹控制是水平井施工过程中的关键点。在水平井施工过程中，应严格禁止大幅度调整井眼轨迹，实钻过程中，应根据随钻测量所测取的伽马参数，结合录井和地质根据数据做出地层实钻情况分析，及时判断地层深度位置的变化。假如地层变化已经对水平井井眼轨迹产生影响，要及时控制井眼在油层中穿行的轨迹，对狗腿度做严格约束，以此杜绝急增急降，提升油層的钻遇率。

参考文献：

[1]刘迎春.水平井钻井技术难点及对策分析[J].西部探矿工程.2019（04）： 75-77.

[2]路宗羽，赵飞，雷鸣，邹灵战，石建刚，卓鲁斌.新疆玛湖油田砂砾岩致密油水平井钻井关键技术[J].石油钻探技术.2019（02）：9-14.

[3]牛守民.多靶点水平井钻井技术研究与应用[J].西部探矿工程.2021（04）： 72-74.