焦页54-1HF是涪陵页岩气田龙马溪组开发的一口页岩气三维水平井, 位于川东高陡褶皱带包鸾-焦石坝背斜带焦石坝构造, 完钻井深4870m, 水平位移2838.76m, 水平段长度1530m, 井斜94.46°, A靶垂深:2775.63m, 闭合方位:340.771°, B靶垂深:2705.43m, 闭合方位:351.03°。采用LWD、MWD测量技术进行轨迹跟踪测量, 优选钻头与动力钻具, 优化钻具组合与钻井参数, 准确控制直井段、稳斜段与水平段的井眼轨迹, 实现了精确中靶, 井身质量合格。
1 井眼轨迹技术难点分析
1.1 水平段长1504m, 水平位移2861.22m, 94.46°水平段上翘井眼, 落差119.79m, 轨迹控制难度大。
1.2 Φ406.4mm大尺寸井眼薄层互层多、软硬交错, 井斜不易控制。
1.3 Φ311.2mm井眼侧向位移446m, 井斜40°左右增方位20°以上。
2 井眼轨迹控制技术方案
2.1 钻具组合
2.1.1 直井段
采用防斜钟摆钻具组合, 小钻压、高转速, 利于防斜。
(1) Φ609.6mm导眼。钻具组合:Φ609.6mm牙轮钻头+Φ279.4mm减震器+ Φ279.4mm DC × 3 根+ Φ203m消震器+ Φ139.7mm短钻杆×1根+Φ127mm DP。
(2) Φ406.4mm一开井眼。钻具组合:Φ406.4mmPDC+Φ244.5mm螺杆+ Φ228mmDC × 3 根+ Φ228mm NMDC × 1 根+ Φ203m DC×6根+Φ178mDC×9根+Φ127mmDP。
(3) Φ311.2mm二开井眼。钻具组合:Φ311.2mm钻头+Φ244.5mm螺杆+浮阀+Φ203mm NMDC+定向短节+Φ203mmDC×5根+Φ178mm DC×6根+Φ127mm HWDP×10根+Φ127mmDP。
2.1.2 造斜段
造斜点1050m。采用导向钻具组合。
(1) 钻具组合:Φ311.2mm牙轮+Φ216mm螺杆 (1.25°) +Φ282mm扶正器+ 回压凡尔+ Φ203mm NMDC + 定向短节+ Φ178mm DC×5+Φ127mm HWDP×10+Φ127mmDP。
(2) 钻具组合:Φ215.9mm PDC+Φ172mm1.5 单弯螺杆+Φ127mm无磁承压钻杆+定向接头+回压凡尔+Φ127mm HWDP×22+Φ127mmDP。
2.1.3 稳斜段
采用导向钻具组合。Φ311.2mm牙轮+Φ216mm双扶螺杆 (1.25°) +回压凡尔+Φ203mm NMDC+定向短节+203mm DC×5根+Φ178mm DC×9根+Φ127mm HWDP×10根+Φ127mm DP。
2.1.4 水平段
采用导向钻具组合。Φ215.9mm PDC+Φ172mm双扶单弯螺杆+Φ127mm无磁承压钻杆+定向接头+127mm HWDP×3 根+回压凡尔+127mm DP×45根+127mm HWDP×18根+Φ127mmDP。
2.2 轨迹控制技术要点
2.2.1 优选钻头
一开采用PDC钻头+双扶螺杆, 应用“减震+扶正器”和“带扶正器的低速大功率螺杆+水力加压器 (或减震器) ”工艺技术, 解决导管及一开跳钻等难题。
二开与三开井段的龙潭组、茅口组、栖霞组和龙马溪组等地层选用HJT537GK、MD537 等牙轮钻头, 解决地层富含黄铜矿、浊积砂不均质引起的多夹层、高研磨性问题。 选用ES1625E、KS1662SGAR、DM653H等PDC钻头, 解决三开五峰组钻头磨损难题。
2.2.2 优选螺杆钻具
直井段选用Φ244.5mm直螺杆。造斜段选用高增斜率螺杆钻具, 提高复合钻进增斜段比例。Ф311.2mm井眼斜井段选用Ф216mm 1.25°和1.5°螺杆, 直棱型扶正器。根据增斜稳斜要求选用Ф270-282mm的上扶正器。Ф216mm水平井段选用Ф172mm1°、1.25°和1.5°双扶耐油基螺杆和Ф207-212mm上扶正器。
2.2.3 直井段防斜, 避免过大位移。软硬交错地层采用低速大功率螺杆, 小钻压, 均匀送钻。采用MWD跟踪监测井斜与方位, 依据直井段位移, 预测水平井眼剖面, 调整造斜点。
2.2.4 造斜段控制好增斜率, 确保井眼轨迹平滑。送钻均匀, 勤送少送, 控制好工具面。增强钻井液润滑性能, 解决定向托压问题。依据地质导向来调整轨迹, 确保龙马溪与五峰组间的气层穿行。
2.2.5 水平段稳斜技术措施。采取调整上扶正器尺寸和以复合为主、滑动为辅的措施, 实现稳斜、微降斜。更换钻头、螺杆钻具时, 加密测量计算工具造斜率及稳斜效果。
3 结语
钻头、动力钻具和钻井参数的优选是轨迹控制的关键因素。依据地质导向来调整轨迹是确保气层有效穿行的重要方案, 应及时调整轨迹参数, 并确保安全钻井。优选三瓣式偏心扶正器螺杆, 有效解决托压难题。
摘要：焦页54-1HF井是涪陵页岩气田龙马溪组开发的一口页岩气水平井, 位于川东高陡褶皱带包鸾-焦石坝背斜带焦石坝构造, 完钻井深4870m, 水平位移2838.76m。在分析轨迹控制难点基础上, 通过对直井段、稳斜段和水平段的轨迹控制, 优选钻头与动力钻具, 优化钻具结构, 达到了A、B点的精确中靶, 现场工艺应用效果良好, 井身质量合格。
关键词：钻具组合,轨迹控制,水平井,页岩气,焦石坝
参考文献
[1] 冯光通, 易灿.川西水平井井身轨迹控制技术[J].油气地质与采收率, 2011年06期.