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[摘要]水平井开发是超薄油层的关键，本文针对这一问题分析了HD1-1水平井井眼轨迹设计、HD1-1水平井配套施工，以期望对这项技术的分析和探讨提供借鉴。
[关键词]水平井开发；超薄油藏技术；轨迹
中图分类号：TE343 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0240-01
1.引言
超薄油藏的开发需要极高的技术，超薄油层的开发中水平井是关键。控制好井眼轨迹在薄层中的水平钻进能够获得准确的油层信息，这需要借助当今的高科技。随着经济的发展地质勘探的目标更加精细，水平井对地下靶心的定位更加准确。井眼轨迹的确定包含经验轨迹的测斜、测斜数据的处理两部分。经验轨迹的测斜一般由无线钻测井系统获得，井眼轨迹计算就是对上面所得到的数据进行处理，两者是相辅相成的，从而保证井眼轨迹在油层内能够水平进行。
2.HD1-1水平井井眼轨迹设计
HD1-1井构造主要位于新疆塔里木盆地，它的目的层位于石炭系中泥岩段。中泥岩段储层的土质以细粒长石砂岩为主，其中含有少量的灰、膏质细粒。
2.1 水平井井眼轨迹设计
水平井的技术难点就是在钻井时保证水平井能够在油层中水平地进行，这项技术也是水平井井眼轨迹最重要的部分。钻井时，井眼轨迹是展开在三维空间上的一条曲线，这条曲线的确定是根据测斜数据来决定的，测斜数据主要包括井深、井斜、井斜方位等系数。通过对以上几个方面的系数进行测定，可以得出井口的位置，从而再以井口为原点来测定其水平和垂直位移。井眼轨迹的测定基本包括以下三点：第一，必须保证井眼轨道最短，这样才能够节省工作时间、节省人工、物料成本。第二，必须保证井眼光滑、曲率均匀，最起码保证井眼四周没有台阶，从而可以保证安全生产。第三，必须保证穿入点与靶点之间的距离最近，这样才可以满足油田开发的需要。
2.2 地质导向分析及应用
地质导向在超薄油藏开发中的主要作用就是当钻井眼轨迹的垂深接近储层或在油层中钻进时，井眼轨迹相对储层位置不会发生变化。这项技术的电阻率、咖玛变化的定性分析包括以下几个方面：第一，由泥岩进入油层的分析。电阻率在进入油层前，电阻率会发生显著变化，变化由低到高，刚开始升高然后进入油层的顶部，垂直方向的落差可以达到0.94米；咖玛变化相对滞后很多，它的变化与电阻率的变化呈相反趋势，因此咖玛变化可以通过电阻率的变化来判断，从而及时调控井眼轨迹，达到准确定位的目的。第二，由油层进入泥岩。电阻率在出油层前和进入时的变化基本一致，没有太大的变化，都是由低到高，唯一与进入时候不同的就是其变化幅度相对较低。因此，在阶梯式水平井的过度施工时候，可以利用电阻率的变化来确定油层的具体位置，同时也便于调整井眼的轨迹，从而使轨迹进入油层后的位置比较正确，有利于水平施工，这种方法非常有利于判断油藏的位置，可以为井眼在油层中准确钻探提供可靠依据。第三，在油层中钻进。电阻率在油层中钻进时是比较稳定的，它的数值一般要低于刚进入油层时候的电阻率。如果电阻率明显上升，则可以说明井眼轨迹的位置已经靠近油层的顶部或底部，这时候应该结合数据重新确定轨迹的位置及时调整钻进的方式，在油层的中间位置时咖玛值最低，在油层的边缘时电阻率较高，咖玛值介于油层和泥岩之间。
电阻率、咖玛变化的定量分析。定量分析就是根据已完成的超薄油藏水平井的情况，来测取数值。电阻率，泥岩的电阻率一般为4-5欧/米，在进入油层前的电阻率变化范围为4-20欧/米，在油层中间位置时，电阻率为7-9欧/米，从而就可以得出在靠近油层顶部或底部时候电阻率为10-12欧/米。咖玛值分析，咖玛值在泥岩中钻进时为140-150api，在砂泥界面时最120api，靠经顶部或底部时的咖玛值为90-100api。
3.HD1-1水平井配套施工
3.1 各段施工情况分析
直井段施工分析。井身质量是直井段施工的关键，对于超薄油层水平井来说直井的施工更为重要，因为它的施工质量直接关系到斜井段、水平段轨迹的控制及施工速度。直井段、导眼段施工中，大都采用钟摆钻具结合的方法，在表层多采用小钻吊打钻进，使用单、多点测斜仪跟踪监测，从而合理确定钻进参数。直井在钻探过程中要采用一定的防斜措施，整个直井的井斜幅度要控制在2.5度以内，水平位移控制在0.15米以内，从而为后续的工序打下坚实基础。
斜井段施工分析。斜井段的施工要根据直井施工中所获得的数据为依据来进行相应的调整，必要的情况下还要对设计剖面进行修改。施工时要执行严格的施工要求，选择弯度合适的造斜工具，并用相应的跟踪仪器进行检测，根据轨迹控制的需要及时调整钻进方式和钻进参数。其次。加强对待井眼的预测，从而可以对下部井眼进行有效的控制，其中的关键就是控制好井斜角度。
3.2 井下导向工具的配套应用
短井下马达，原有的技术水平对于超薄油层水平井测量比较不便，因此专家根据现有的仪器状况专门订做了短井下马达，这种马达比原来的马达缩短了2米多，经过现场应用取得了良好的实际效果，更有利于对地质导向和井眼的轨迹进行控制。螺旋扶正器，螺旋扶正器的应用技术已经比较成熟，在不同的钻具组合中，它的稳斜与增斜效果最为明显。可变扶正器，扶正器的应用技术在实践中不断地进行改进，其中对可调变径稳定器的结构和原理已经熟练掌握，在实际应用中所起的作用也得到了验证。
3.3 配套技术的应用分析
首先，核心技术即FEWD地质导向钻井技术。应用这项技术主要把握好以下两点：第一，充分发挥FEWD的随钻测井和地质导向作用，它可以对岩性进行明确的界定、对地层的生物性质进行初步评价。第二，电磁波电阻率的解决，利用地层的电阻率差异可以区分油水分界面；可以预告地层的变化情况。
其次，轨迹控制技术分析。做好轨迹控制应该具有精确的入靶技术，在施工中利用FEWD无线随钻一起随时监控井眼轨迹和地层变化，最后可以应用FEWD曲线来确定目的层的垂直深度，从而对原来的地质设计进行相应的调整。第二，应该做好水平段的稳斜微调技术。充分利用测斜数据与电阻率的变化，根据这两项系数的变化来及时调整钻进方式。根据FEWD测出的电阻率和咖玛曲线，对实钻的轨迹进行判断，最后明确确定井眼的实际位置。根据实钻轨迹与FEWD测井曲线，可以对地质岩性变化进行准确的分析，在必要的情况下应该调整施工方案。利用导向马达，加强下钻作业，保证井眼清洁，加强井眼的维护工作。
3.4 施工中的问题及解决方案
施工存在的问题主要有：下部井段在滑动钻进时，钻压传递到钻头有困难，给施工带来很大的不便；超薄油层的开发，轨迹本应该尽量靠近油层的上限，但是在实际中定向降斜钻进时，效果不是很理想，难于达到理想效果；井斜、方位的测量位置距井底过长，给轨迹控制带来极大困难，其对于超薄油层的开发更是如此。
解决措施：在有条件的地方采用转盘式钻进方式减少动力钻具的滑动；对于定向降斜钻进时效果不理想的问题采用合理的倒置钻具进行解决；井斜、方位的测量要加强多点测量。
4.结语
水平井开发超薄油藏技术是一项最近才发展起来的技术，在应用中应该综合考虑多方面的因素，确实使这项技术发挥真正的作用。
参考文献
[1] 牛彦良，李莉.特低丰度油藏水平井开发技术研究[J].大庆石油地质与开发，2006（2）.
[2] 荣宁，吴迪.双台阶水平井在塔里木盆地超深超薄边际油藏开发中的应用及效果评价[J].天然气地球科学，2006（2）.
[3] 秦月霜，常中元.对超薄席状砂互层水平井设计的几点认识[J].大庆石油地质与开发，2009（6）.
[4] 方庆，刘云燕.超薄油层水平井开发技术[J].大庆石油地质与开发，2009（5）.
[关键词]水平井开发；超薄油藏技术；轨迹
中图分类号：TE343 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0240-01
1.引言
超薄油藏的开发需要极高的技术，超薄油层的开发中水平井是关键。控制好井眼轨迹在薄层中的水平钻进能够获得准确的油层信息，这需要借助当今的高科技。随着经济的发展地质勘探的目标更加精细，水平井对地下靶心的定位更加准确。井眼轨迹的确定包含经验轨迹的测斜、测斜数据的处理两部分。经验轨迹的测斜一般由无线钻测井系统获得，井眼轨迹计算就是对上面所得到的数据进行处理，两者是相辅相成的，从而保证井眼轨迹在油层内能够水平进行。
2.HD1-1水平井井眼轨迹设计
HD1-1井构造主要位于新疆塔里木盆地，它的目的层位于石炭系中泥岩段。中泥岩段储层的土质以细粒长石砂岩为主，其中含有少量的灰、膏质细粒。
2.1 水平井井眼轨迹设计
水平井的技术难点就是在钻井时保证水平井能够在油层中水平地进行，这项技术也是水平井井眼轨迹最重要的部分。钻井时，井眼轨迹是展开在三维空间上的一条曲线，这条曲线的确定是根据测斜数据来决定的，测斜数据主要包括井深、井斜、井斜方位等系数。通过对以上几个方面的系数进行测定，可以得出井口的位置，从而再以井口为原点来测定其水平和垂直位移。井眼轨迹的测定基本包括以下三点：第一，必须保证井眼轨道最短，这样才能够节省工作时间、节省人工、物料成本。第二，必须保证井眼光滑、曲率均匀，最起码保证井眼四周没有台阶，从而可以保证安全生产。第三，必须保证穿入点与靶点之间的距离最近，这样才可以满足油田开发的需要。
2.2 地质导向分析及应用
地质导向在超薄油藏开发中的主要作用就是当钻井眼轨迹的垂深接近储层或在油层中钻进时，井眼轨迹相对储层位置不会发生变化。这项技术的电阻率、咖玛变化的定性分析包括以下几个方面：第一，由泥岩进入油层的分析。电阻率在进入油层前，电阻率会发生显著变化，变化由低到高，刚开始升高然后进入油层的顶部，垂直方向的落差可以达到0.94米；咖玛变化相对滞后很多，它的变化与电阻率的变化呈相反趋势，因此咖玛变化可以通过电阻率的变化来判断，从而及时调控井眼轨迹，达到准确定位的目的。第二，由油层进入泥岩。电阻率在出油层前和进入时的变化基本一致，没有太大的变化，都是由低到高，唯一与进入时候不同的就是其变化幅度相对较低。因此，在阶梯式水平井的过度施工时候，可以利用电阻率的变化来确定油层的具体位置，同时也便于调整井眼的轨迹，从而使轨迹进入油层后的位置比较正确，有利于水平施工，这种方法非常有利于判断油藏的位置，可以为井眼在油层中准确钻探提供可靠依据。第三，在油层中钻进。电阻率在油层中钻进时是比较稳定的，它的数值一般要低于刚进入油层时候的电阻率。如果电阻率明显上升，则可以说明井眼轨迹的位置已经靠近油层的顶部或底部，这时候应该结合数据重新确定轨迹的位置及时调整钻进的方式，在油层的中间位置时咖玛值最低，在油层的边缘时电阻率较高，咖玛值介于油层和泥岩之间。
电阻率、咖玛变化的定量分析。定量分析就是根据已完成的超薄油藏水平井的情况，来测取数值。电阻率，泥岩的电阻率一般为4-5欧/米，在进入油层前的电阻率变化范围为4-20欧/米，在油层中间位置时，电阻率为7-9欧/米，从而就可以得出在靠近油层顶部或底部时候电阻率为10-12欧/米。咖玛值分析，咖玛值在泥岩中钻进时为140-150api，在砂泥界面时最120api，靠经顶部或底部时的咖玛值为90-100api。
3.HD1-1水平井配套施工
3.1 各段施工情况分析
直井段施工分析。井身质量是直井段施工的关键，对于超薄油层水平井来说直井的施工更为重要，因为它的施工质量直接关系到斜井段、水平段轨迹的控制及施工速度。直井段、导眼段施工中，大都采用钟摆钻具结合的方法，在表层多采用小钻吊打钻进，使用单、多点测斜仪跟踪监测，从而合理确定钻进参数。直井在钻探过程中要采用一定的防斜措施，整个直井的井斜幅度要控制在2.5度以内，水平位移控制在0.15米以内，从而为后续的工序打下坚实基础。
斜井段施工分析。斜井段的施工要根据直井施工中所获得的数据为依据来进行相应的调整，必要的情况下还要对设计剖面进行修改。施工时要执行严格的施工要求，选择弯度合适的造斜工具，并用相应的跟踪仪器进行检测，根据轨迹控制的需要及时调整钻进方式和钻进参数。其次。加强对待井眼的预测，从而可以对下部井眼进行有效的控制，其中的关键就是控制好井斜角度。
3.2 井下导向工具的配套应用
短井下马达，原有的技术水平对于超薄油层水平井测量比较不便，因此专家根据现有的仪器状况专门订做了短井下马达，这种马达比原来的马达缩短了2米多，经过现场应用取得了良好的实际效果，更有利于对地质导向和井眼的轨迹进行控制。螺旋扶正器，螺旋扶正器的应用技术已经比较成熟，在不同的钻具组合中，它的稳斜与增斜效果最为明显。可变扶正器，扶正器的应用技术在实践中不断地进行改进，其中对可调变径稳定器的结构和原理已经熟练掌握，在实际应用中所起的作用也得到了验证。
3.3 配套技术的应用分析
首先，核心技术即FEWD地质导向钻井技术。应用这项技术主要把握好以下两点：第一，充分发挥FEWD的随钻测井和地质导向作用，它可以对岩性进行明确的界定、对地层的生物性质进行初步评价。第二，电磁波电阻率的解决，利用地层的电阻率差异可以区分油水分界面；可以预告地层的变化情况。
其次，轨迹控制技术分析。做好轨迹控制应该具有精确的入靶技术，在施工中利用FEWD无线随钻一起随时监控井眼轨迹和地层变化，最后可以应用FEWD曲线来确定目的层的垂直深度，从而对原来的地质设计进行相应的调整。第二，应该做好水平段的稳斜微调技术。充分利用测斜数据与电阻率的变化，根据这两项系数的变化来及时调整钻进方式。根据FEWD测出的电阻率和咖玛曲线，对实钻的轨迹进行判断，最后明确确定井眼的实际位置。根据实钻轨迹与FEWD测井曲线，可以对地质岩性变化进行准确的分析，在必要的情况下应该调整施工方案。利用导向马达，加强下钻作业，保证井眼清洁，加强井眼的维护工作。
3.4 施工中的问题及解决方案
施工存在的问题主要有：下部井段在滑动钻进时，钻压传递到钻头有困难，给施工带来很大的不便；超薄油层的开发，轨迹本应该尽量靠近油层的上限，但是在实际中定向降斜钻进时，效果不是很理想，难于达到理想效果；井斜、方位的测量位置距井底过长，给轨迹控制带来极大困难，其对于超薄油层的开发更是如此。
解决措施：在有条件的地方采用转盘式钻进方式减少动力钻具的滑动；对于定向降斜钻进时效果不理想的问题采用合理的倒置钻具进行解决；井斜、方位的测量要加强多点测量。
4.结语
水平井开发超薄油藏技术是一项最近才发展起来的技术，在应用中应该综合考虑多方面的因素，确实使这项技术发挥真正的作用。
参考文献
[1] 牛彦良，李莉.特低丰度油藏水平井开发技术研究[J].大庆石油地质与开发，2006（2）.
[2] 荣宁，吴迪.双台阶水平井在塔里木盆地超深超薄边际油藏开发中的应用及效果评价[J].天然气地球科学，2006（2）.
[3] 秦月霜，常中元.对超薄席状砂互层水平井设计的几点认识[J].大庆石油地质与开发，2009（6）.
[4] 方庆，刘云燕.超薄油层水平井开发技术[J].大庆石油地质与开发，2009（5）.