芳38―平3井钻井技术探讨

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摘 要：芳38-平3井是部署在宋芳屯鼻状构造芳38试验区的一口水平开发油井，为了安全、高效施工这口井，在分析钻井施工难点的基础上，进行了井身结构和井眼轨迹优化设计，并对直井段、造斜段、水平段施工进行了详细的阐述。

关键词：施工难点 施工技术 旋转导向 芳38-平3井

芳38-平3井位于松辽盆地宋芳屯鼻状构造芳38试验区，设计垂深1908.23m，斜深2978.00m，水平位移1188.47m，水平段长889.49m。水平段由FⅡ2砂层顶着陆，在FⅡ2层内钻进水平投影长度888.86m，留足50m口袋完钻。

一、钻井施工难点分析

1.直井段防斜打直困难

在芳38-平3井施工的上部地层嫩江祖和姚家组多有断层发育，而且地层倾角大，直井段长达1620.00m，防斜打直难度大。

2.青山口组复杂多

青山口组以绿灰、深灰、黑色泥岩为主，泥岩吸水化易膨胀，容易发生缩颈、掉块，造成井壁失稳，起下钻遇阻、遇卡等复杂情况。

3.水平段轨迹控制困难

芳38-平3井水平段长达889.49m，在钻井施工中随着水平段的延长，摩阻逐渐增大，常规螺杆钻具定向工具面很难摆正，轨迹控制困难。

二、钻井优化设计技术

1.井身结构优化设计

根据芳38试验区以往施工井的实测地层压力情况，结合该区域施工所钻地层的岩性，芳38-平3井采用两层套管结构，井身结构优化设计数据见表1所示。

2.井眼轨迹优化设计

良好的井眼轨迹剖面可以降低施工摩阻扭矩，增加水平井段延伸长度，实现安全、优质、高效钻井，根据芳38-平3井地质设计要求，采用三维变曲率井眼轨迹设计方法，最大井眼曲率6.5°/30m，具体设计数据如表2所示。

三、钻井施工技术

1.直井段施工技术

直井段施工主要是要“防斜打直”，通过对比塔式钻具组合、满眼钻具组合和钟摆钻具组合的优缺点，结合该井施工的特殊性，决定采用钟摆钻具组合。施工中严密监测井斜角的数值和趋势，每钻进120m-150m进行单点测斜一次，发现有井斜增大的趋势进行加密测斜，造斜点前100m进行轻压吊打，保证造斜点处井斜角不超过1.0度。

2.造斜段施工技术

造斜段的主要任务就是按照设计井眼轨迹进行增斜钻进，按照“略高勿低、先高后低、寸高必争、早扭方位、稳斜探顶、动态监控、矢量入靶”的原则进行井眼轨迹控制，钻具组合为：Φ215.9mm钻头+Φ172mm单弯螺杆（1.25°）+Φ165.1mm LWD+Φ158.8mm无磁钻铤×（8.5～9）m+Φ158.8mm螺旋钻铤（32～36）m+Φ127.0mm斜坡钻杆×256.5m+Φ127.0mm加重钻杆×334.8m +Φ127.0mm钻杆。施工中每钻进一个单根进行测斜一次并输入水平井相关计算软件进行计算，调整好复合钻进和滑动钻进的比例，保证井眼曲率与设计曲率相吻合，达到精确控制井眼轨迹的目的。

3.水平段施工技术

由于芳38-平3井水平段长达889.49m，常规螺杆钻具定向困难，所以选用旋转导向钻井工具进行施工，他可以在旋转的情况下实现对井斜角和方位角的精确控制。钻具组合：Φ215.9mm钻头+旋转导向+Φ165.1mm LWD+Φ127.0mm无磁加重钻杆×（8.5～9）m++Φ127.0mm斜坡钻杆×1311m+Φ127.0mm加重钻杆×334.8m+Φ127.0mm钻杆，施工中应用旋转导向钻井工具所测得的地层参数，地质导向人员及时进行分析处理，指导定向工程师施工，保证水平井段在油层范围内穿行。

四、结论

1.采用二层套管井身结构，三维变曲率井眼轨迹设计，能够满足芳38-平3井的施工要求。

2.直井段采用钟摆钻具组合，配以合理的钻进参数，实现了芳38-平3井直井段的“防斜打直”。

3.造斜段严格按照井眼轨迹控制原则，保证了准确入靶；水平段应用旋转导向钻井工具，实现了水平井段的顺利施工。

参考文献：

[1]胡.芳17-平5井轨迹控制技术[J].中国石油和化工标准与质量，2013年6期.