不确定目的层水平联通井小井眼轨迹调控技术

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[摘要]水平联通井是目前定向对接连通技术是近几年来发展起来的一门特殊技术，主要用于可溶性井矿盐的开采。定向对接连通井技术就是利用可溶（燃）性矿产的开采特性，采用定向井技术和水平井技术，使地面相距数百米的两井或多井，在地下数百米或数千米的目的开采层处定向对接连通，实现两井或多井连通采矿。

[关键词]水平 联通井 小井眼 调控技术

但是由于地质构造的原因，目的层的位置的不确定，要探明硝层的垂深位置要根据标志层来判断井下硝的位置.

小井眼钻井能节省套管、水泥、泥浆等材料的消耗量，减少泥浆和

钻屑的处理量。在江苏区块的盐井水平联通井普遍选用小井眼进行钻井作业。

下面就以庆丰16—1A与庆丰16井成功对接为例，详细阐述不确定目的层水平联通小井眼轨迹控制技术：

1技术难点

庆丰16—1A目的层的不确定，只有通过实际钻井探明硝层顶部位置，给调控带来了很大的难度、由于该井三开井眼φ152.4mm，环空压差大，易发生井漏，泵压高，起下钻激动压力大，易井漏，溢流。排量受限，携砂困难，钻具尺寸小，柔性大，抗拉抗拉强度，小井眼轨迹难控制，不易稳斜，掉落物易硬卡，井控要求高，发生溢流上窜速度快，对钻井液质量要求高，要保证在进入含盐层系地层后，注意控制CL-含量。对接井工程中关键是两井井位实地定位及坐标精确测量。井间与井组距离的选择，岩盐溶腔的跨度与井底距离有关，井距过大不仅建井周期大，成本高，还会导致溶腔因跨度大而失稳并造成顶板垮塌。井底距离过小，淡水溶腔岩盐时间短，卤井不可能较长时间保持产出高浓卤水，所以设计庆丰16井跟庆丰16—1A井底的距离为504.65m。测量误差，由于实际钻井中需要采取多套不同的仪器进行井斜测量，不同仪器之间也会有误差的出现，会影响到联通。

2剖面优化

在地层岩性、工具造斜能力均稳定的条件下，选择较短的靶前位移、较高的造斜率和较少的造斜段；反之在确定造斜率、靶前位移和增斜段时，应留有充分余地。造斜点应选择在可钻性好、无坍塌、无缩径的地层由于该井与庆丰16—1井同一井场，直井段防碰，设计剖面的时候需要扭方位。

3直井段控制及定向段的控制

该井造斜点选在了1500m，常规水平井技术需要防斜打直，一开直井段采用塔式钻具井斜防斜，二开采用双扶钟摆钻具组合防斜打直，钻具组合为：

中216PDC钻头+φ178无磁钻铤×1根+φ159螺旋钻铤×1根+φ214稳定器+φ159钻铤×1根+φ214稳定器+φ159螺旋钻铤×6根+φ127加重钻杆×21根+φ127斜坡钻杆+φ133方钻杆在开始造斜前，井斜2。方位340.19，控制井斜良好，方位对定向有利。

该井设计为五段制剖面：直-增-稳-增-稳，定向段施工中就提前下入了柔性倒装钻具组合，保证加重钻杆都控制在小于井斜30°内，方便钻压的有效传递，该组合为：

中216钻头+中172单弯螺杆（1°30’）+φ159无磁钻铤×1根+MWD短节+φ127无磁承压钻杆×1根+φ127加重钻杆×1根+水力加压器+φ159上下震击器+φ127加重钻杆×2根+φ127斜台肩钻杆×45根+φ127加重钻杆×30根+φ127斜台肩钻杆+φ133方钻杆。

该井在定向到第一稳斜段前20米，就开始进行复合，多利用地层的自然的造斜率增斜，减少定向施工工作量，并且提高钻井速度。

二开钻至井深2159m，见硝，垂深1977.3m，井斜78.3°，方位53.51°，继续钻进到2163米时见泥岩，垂深1978.1m，井斜78.85°，方位55.23°，钻进至2170米见盐层，垂深1979.55m，井斜80.63°，方位57.22°，与设计岩性有偏差。

钻进至2171米时决定下入技术套管，套管下深为2154.54m，准备三开小井眼钻进。

4水平段及侧钻段的控制

在三开时下入小井眼钻具组合：

φ152PDc+φ120单弯螺杆（2度）+331*311+φ120无磁钻铤+φ120MWD短节+φ89无磁承压钻杆+89柔性加压减震器+φ89加重钻杆+φ120随钻震击器+φ89加重钻杆+φ89钻杆*66+φ89加重钻杆*18+φ89钻杆*147+73方钻杆。

由于二开钻进时，由于地层不明的原因，实钻地层矿层的垂深比设计垂深低，需要压垂深，井斜只有81°，所以小井眼施工开始就需要抬井斜，但是由于大井眼到小井眼的原因，一开始的造斜率并不高，仅有14°/100m，滑动两根之后造斜率开始增大为35°/100米，继续抬井斜到97度去追硝层，但是由于地层倾角比较大的原因，在井深2320依然没有追到硝层，此时离联通点只有60m，于是研究决定准备填井侧钻。

由于水平井侧钻难度大，决定填井，能够给侧钻时一个支撑点，必须要保证注水泥固井质量好，决定使用10根油管代替钻杆进行注水泥，由于油管的接箍比钻杆的接箍直径要小，能够大大提高打水泥塞的顶替效率，增强水泥塞的胶结质量，有利于侧钻。

本井侧钻点定在2156m，出套管一米就开始侧钻，由于此时井斜已有80°，侧钻以增方位为主，侧钻一根后，根据岩性判断，无水泥，成功侧钻出新井眼。

成功侧钻后，开始抬井斜，井斜抬至103°追垂深，在井深2282m，垂深1969m见硝，此时水平段长还有100m，开始降斜准备与庆丰16井联通，最终此井在2171米处成功联通。

5认识与体会

（1）在对目的层位不确定的情况下，要根据地层的变化及时调整轨迹，降低水平段的损失。

（2）小井眼施工中，要保证造斜率，需要下入大度数单弯并且保证盐水泥浆中cl-含量饱和，这样在施工中能够及时调整估计。

（3）侧钻打水泥塞时使用油管代替钻杆，提高顶替效率，保证打水泥塞的质量。

（4）水平段进行侧钻时，要选择方位连续稳定的井段，以变方位为主进行侧钻，能够提高侧钻出新井眼概率。

（5）对轨迹的精确控制和预测是成功联通的关键和保障。