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摘要：随着各大油田的开发不断推进，部分油田进入了开发的中后期，剩余油、边际油田开发难度越来越大，定向钻井也向超深层、超浅层不断发展，对在超浅超软地层中曲率半径水平井提出了新的需求。本文通过在实钻实验过程的摸索，总结了一套完整的超浅超软地层中曲率半径水平井定向钻井技术。
关键词：超浅超软地层、中曲率半径水平井、定向造斜、轨迹控制
1、项目背景
新疆某实验井位于新疆巴音郭楞蒙古自治州轮台县城东约3公里的红桥石油服务园区内。本井设计为一口双圆弧中曲率半径水平井，本井钻遇的地层有新生界第四系、新近系。
2、超浅超软地层初始造斜措施
本井設计造斜点35米，入泥只有23米，地层疏松，在如此浅的地层定向钻进需要满足6～9°/30m的造斜率。
1） 预制13-3/8″斜向窗口套管
下套管时在地面将斜面摆在所需方向，引斜向窗口斜面线下套管，保证方向准确，13-3/8″套管下至设计深度35米后井口焊接固定套管，固井。经过12-1/4″井段陀螺工具测量，在初始造斜段斜向窗口套管产生3.5°井斜，保证初始造斜顺利。
2） 12-1/4″井段定向造斜钻进
使用常规组合钻穿水泥塞后更换造斜钻具组合。
钻具组合：12-1/4"PDC+8"MOTOR（2°）+8"PM+8"FE+ 8"PWD+ 8"HOC+ 8"F/V+5"HWDP2°弯角低弯点马达。初始定向参数：排量 1500L/min，钻压 2～3吨，前10米滑动8米旋转2米，狗腿可达到7°/30m。之后每单根滑动7米左右，旋转2米，平均狗腿度可达到8°/30m左右。钻进至128.8米，顺利中完。本井段钻进过程中全井段不倒划，每单根测斜，及时计算造斜率同时使测量轨迹尽量贴合实际;以每单根为单元合理分配滑动和旋转井段，在保证造斜率的前提下使井眼尽量平滑。9-5/8"套管顺利下至128.36米。
3） 8-1/2″井段钻进
常规钻具钻水泥塞至132米。更换造斜钻具组合。1.75°马达 （ 132～296米）高造斜段钻进。
钻具组合：8-1/2"Cone Bit+6-3/4"MOTOR（1.75°）+6-3/4"PM+6-3/4"FE+6-3/4"PWD+6-3/4"HOC+ 6-1/2"F/V+5"HWDP*9根+5"HWDP*9根+6-1/2" （F/J+JAR）+ 5"HWDP;低弯点马达：U7LZ172×7.0-XI-SF 弯角：1.75° 级数：4级 偏置扶正块 马达扶正套：213mm;铣齿牙轮，水眼全部卸掉。滑动钻进参数：钻压2～6T，排量1500～1700L/M。旋转钻进参数：钻压2～4T，排量1500～1700L/M 5～20RPM。本段设计狗腿10.4°/30m，每个单根滑动7～8米，狗腿度能达到11°/30m左右（连续滑动段，每米增井斜0.4～0.5°），每个单根测斜一次，钻进至296米，高造斜段结束，起钻更换1.25度弯角马达。1.25°马达 （296～2000.48米）着陆、水平段钻进。
钻具组合：8-1/2"Cone Bit+6-3/4"MOTOR（1.25°）+6-3/4"PM+6-3/4"FE+6-3/4"PWD+6-3/4"HOC+6-1/2"F/V+5"HWDP*3根+5"DP*12根+5"HWDP*9根+6-1/2" （F/J+JAR）+5"HWDP;马达：U7LZ172×7.0-XI-SF 弯角：1.25° 级数：5级 马达扶正套：213mm。铣齿牙轮，水眼全部卸掉。滑动参数：钻压5～6T，排量1800～2000L/M。旋转钻进参数：钻压2～3T，排量1800～2000L/M，40-50RPM;设计狗腿度4.9°/30m，扭方位着陆，1.25°马达每个单根滑动5～7米，狗腿度能达到4～6°/30m，每柱倒划一遍清洁井眼。钻进至533米，起钻检查马达钻头。
下钻至井底后继续钻进，每个单根滑动6-7米，狗腿度在4.5～7°/30m，能满足设计要求，为了清洁井眼，每钻进一柱倒划一次，钻进至690米着陆。钻进至701米短起。
水平段钻进要求调整方位上下0.5米，左右2米，狗腿度不超过2°/30m，调整范围较小，轨迹控制精度要求高，实钻过程中勤滑少滑，尽可能保持轨迹平直。
由于地层松软，旋转钻进降斜严重，每个单根需要滑动4-6米增斜，旋转过程中在保证井下安全的情况下以加大钻压的方法来解决旋转降斜问题。每个单根测斜一次，预判井底井斜，及时滑动调整。钻进至井深908米，起钻检查钻头、马达。
更换镶齿牙轮，江汉 HJ517G 水眼全部卸掉。滑动参数：排量1800～2000L/Min，钻压4-6T;旋转参数：排量1800～2000L/Min，钻压5-7T;水平段钻进，通过短起上移加重钻杆保证上部钻具重量。随着水平段的延长，降斜趋势变缓，通过改变钻井参数来实现轨迹控制，调整钻压，ROP在80m/h时，井斜稳斜或微降。1250米后滑动困难，钻进至1284米，起钻检查马达、钻头。下钻，在钻具组合在离钻头230米处加入水力振荡器。
下钻过程中500米以后每下钻200米灌浆打通一次，下钻无悬重接近顶驱悬重时，接顶驱小排量下放。下钻至井底，通过对比水力振荡器在滑动中能够降低2～3T摩阻。通过钻井参数控制井斜变化，方位右漂较多时进行滑动调整。
钻进至1500米以后ECD偏高，密切关注ECD变化，控制ECD值在合理范围以内，ECD值达到13ppg时倒划眼短起循环处理泥浆，钻进300～400米倒划眼短起至管鞋处理泥浆。钻进至1700米后，ECD一直12.8～13.6PPG，倒划眼及短起处理泥浆已经无法降低ECD值，为了保证井下安全，钻进至2000.48米提前完钻。
3. 结论及认识
通过精细施工，顺利完成了水垂比7.05：1的高水垂比大位移水平井。预制斜向窗口套管产生了3.5°的初始井斜，为初始造斜提供了有效的保证。12-1/4″井眼中2°弯角低弯点马达实际造斜能力9.2°/30m。8-1/2″井眼中1.75°弯角低弯点马达实际造斜能力12.5°/30m。8-1/2″井眼中1.25°马达实际造斜能力9°/30m。作业过程中通过短起上移加重钻杆，达到了增加悬重的目的;通过倒划眼短起、长起携砂，一定程度缓解了ECD增长。本井在1700米以后ECD一直12.8PPG以上，短起作用越来越低，直接制约了轨迹延伸。
参考文献
[1]李细鸿.致密油水平井井眼轨迹控制技术研究与应用[J].西部探矿工程，2021，33（06）：101-102.
关键词：超浅超软地层、中曲率半径水平井、定向造斜、轨迹控制
1、项目背景
新疆某实验井位于新疆巴音郭楞蒙古自治州轮台县城东约3公里的红桥石油服务园区内。本井设计为一口双圆弧中曲率半径水平井，本井钻遇的地层有新生界第四系、新近系。
2、超浅超软地层初始造斜措施
本井設计造斜点35米，入泥只有23米，地层疏松，在如此浅的地层定向钻进需要满足6～9°/30m的造斜率。
1） 预制13-3/8″斜向窗口套管
下套管时在地面将斜面摆在所需方向，引斜向窗口斜面线下套管，保证方向准确，13-3/8″套管下至设计深度35米后井口焊接固定套管，固井。经过12-1/4″井段陀螺工具测量，在初始造斜段斜向窗口套管产生3.5°井斜，保证初始造斜顺利。
2） 12-1/4″井段定向造斜钻进
使用常规组合钻穿水泥塞后更换造斜钻具组合。
钻具组合：12-1/4"PDC+8"MOTOR（2°）+8"PM+8"FE+ 8"PWD+ 8"HOC+ 8"F/V+5"HWDP2°弯角低弯点马达。初始定向参数：排量 1500L/min，钻压 2～3吨，前10米滑动8米旋转2米，狗腿可达到7°/30m。之后每单根滑动7米左右，旋转2米，平均狗腿度可达到8°/30m左右。钻进至128.8米，顺利中完。本井段钻进过程中全井段不倒划，每单根测斜，及时计算造斜率同时使测量轨迹尽量贴合实际;以每单根为单元合理分配滑动和旋转井段，在保证造斜率的前提下使井眼尽量平滑。9-5/8"套管顺利下至128.36米。
3） 8-1/2″井段钻进
常规钻具钻水泥塞至132米。更换造斜钻具组合。1.75°马达 （ 132～296米）高造斜段钻进。
钻具组合：8-1/2"Cone Bit+6-3/4"MOTOR（1.75°）+6-3/4"PM+6-3/4"FE+6-3/4"PWD+6-3/4"HOC+ 6-1/2"F/V+5"HWDP*9根+5"HWDP*9根+6-1/2" （F/J+JAR）+ 5"HWDP;低弯点马达：U7LZ172×7.0-XI-SF 弯角：1.75° 级数：4级 偏置扶正块 马达扶正套：213mm;铣齿牙轮，水眼全部卸掉。滑动钻进参数：钻压2～6T，排量1500～1700L/M。旋转钻进参数：钻压2～4T，排量1500～1700L/M 5～20RPM。本段设计狗腿10.4°/30m，每个单根滑动7～8米，狗腿度能达到11°/30m左右（连续滑动段，每米增井斜0.4～0.5°），每个单根测斜一次，钻进至296米，高造斜段结束，起钻更换1.25度弯角马达。1.25°马达 （296～2000.48米）着陆、水平段钻进。
钻具组合：8-1/2"Cone Bit+6-3/4"MOTOR（1.25°）+6-3/4"PM+6-3/4"FE+6-3/4"PWD+6-3/4"HOC+6-1/2"F/V+5"HWDP*3根+5"DP*12根+5"HWDP*9根+6-1/2" （F/J+JAR）+5"HWDP;马达：U7LZ172×7.0-XI-SF 弯角：1.25° 级数：5级 马达扶正套：213mm。铣齿牙轮，水眼全部卸掉。滑动参数：钻压5～6T，排量1800～2000L/M。旋转钻进参数：钻压2～3T，排量1800～2000L/M，40-50RPM;设计狗腿度4.9°/30m，扭方位着陆，1.25°马达每个单根滑动5～7米，狗腿度能达到4～6°/30m，每柱倒划一遍清洁井眼。钻进至533米，起钻检查马达钻头。
下钻至井底后继续钻进，每个单根滑动6-7米，狗腿度在4.5～7°/30m，能满足设计要求，为了清洁井眼，每钻进一柱倒划一次，钻进至690米着陆。钻进至701米短起。
水平段钻进要求调整方位上下0.5米，左右2米，狗腿度不超过2°/30m，调整范围较小，轨迹控制精度要求高，实钻过程中勤滑少滑，尽可能保持轨迹平直。
由于地层松软，旋转钻进降斜严重，每个单根需要滑动4-6米增斜，旋转过程中在保证井下安全的情况下以加大钻压的方法来解决旋转降斜问题。每个单根测斜一次，预判井底井斜，及时滑动调整。钻进至井深908米，起钻检查钻头、马达。
更换镶齿牙轮，江汉 HJ517G 水眼全部卸掉。滑动参数：排量1800～2000L/Min，钻压4-6T;旋转参数：排量1800～2000L/Min，钻压5-7T;水平段钻进，通过短起上移加重钻杆保证上部钻具重量。随着水平段的延长，降斜趋势变缓，通过改变钻井参数来实现轨迹控制，调整钻压，ROP在80m/h时，井斜稳斜或微降。1250米后滑动困难，钻进至1284米，起钻检查马达、钻头。下钻，在钻具组合在离钻头230米处加入水力振荡器。
下钻过程中500米以后每下钻200米灌浆打通一次，下钻无悬重接近顶驱悬重时，接顶驱小排量下放。下钻至井底，通过对比水力振荡器在滑动中能够降低2～3T摩阻。通过钻井参数控制井斜变化，方位右漂较多时进行滑动调整。
钻进至1500米以后ECD偏高，密切关注ECD变化，控制ECD值在合理范围以内，ECD值达到13ppg时倒划眼短起循环处理泥浆，钻进300～400米倒划眼短起至管鞋处理泥浆。钻进至1700米后，ECD一直12.8～13.6PPG，倒划眼及短起处理泥浆已经无法降低ECD值，为了保证井下安全，钻进至2000.48米提前完钻。
3. 结论及认识
通过精细施工，顺利完成了水垂比7.05：1的高水垂比大位移水平井。预制斜向窗口套管产生了3.5°的初始井斜，为初始造斜提供了有效的保证。12-1/4″井眼中2°弯角低弯点马达实际造斜能力9.2°/30m。8-1/2″井眼中1.75°弯角低弯点马达实际造斜能力12.5°/30m。8-1/2″井眼中1.25°马达实际造斜能力9°/30m。作业过程中通过短起上移加重钻杆，达到了增加悬重的目的;通过倒划眼短起、长起携砂，一定程度缓解了ECD增长。本井在1700米以后ECD一直12.8PPG以上，短起作用越来越低，直接制约了轨迹延伸。
参考文献
[1]李细鸿.致密油水平井井眼轨迹控制技术研究与应用[J].西部探矿工程，2021，33（06）：101-102.