研究大庆钻井二公司小半径靶区定向井井眼轨迹控制技术

    “远距离瞄准、近距离开枪”，这是大庆石油管理局钻井二公司工程技术人员对小半径靶区定向井井眼轨迹控制技术研究成功后的形象比喻。 
　　近年来，油田定向井施工数量逐年增多，由于井网密集、井距近、井间防碰、井眼轨迹控制等问题越来越突出。 
　　架设地下“望远镜” 
　　小半径靶区定向井井眼轨迹控制技术，就是在施工中钻入油层靶心半径均小于15米，而过去油层垂深1000米以内是30米，井眼轨迹控制的难度相当大。 
　　科技创新是解决技术难题的钥匙，而现在的主要矛盾，就是要研究攻关井眼轨迹控制，解决了这个难题，其他问题也将迎刃而解。 
　　研究人员结合油田钻井施工实际，侧重对定向井优化井身剖面设计、技术参数优选、地层造斜规律等多项技术进行系统研究，探索小半径定向井井眼轨迹控制的解决途径。 
　　技术攻关路崎岖 
　　“不同的区块、不同的地质层位，井斜方位的变化规律也不同，轨迹控制要因井制宜。”这是工程技术人员在现场试验中得出的结论。 
　　每到一个区块进行试验时，首先了解钻具结构在该区块的造斜率、方位飘移规律，研究出适合该区块的钻具组合，再经过现场试验有效控制井眼轨迹，为提速扫清障碍。他们先后在北一区、喇区等5个区块的10多口井上试验，探索出了在不同区块稳斜钻具井斜变化规律，使靶心半径均小于15米。 
　　在试验过程中，工程技术人员还发现萨中、南2-3区等区块的定向井轨迹较难控制，同一区块的井斜变化不规律。经分析发现，这些井的地层倾角均在6度以上，地层倾角大的地层对轨迹影响较大，当倾角与设计方向一致时容易增斜，反之，当倾角与设计方向相反时容易降斜。研究人员根据这一规律重新制定施工方案，先后在7口大倾角地层试验井中均实现了定向结束后“一趟钻”，中靶准确，又减轻了劳动强度。 
　　创新要转变观念 
　　过去油田定向井施工多采用“直、增、稳”三段式钻具组合，特点是剖面简单、操作方便。而目前，定向井施工靶心半径缩小，既要达到井斜设计要求，还要防碰。 
　　研究人员突破传统定式，借助力学原理来研究解决现场试验中的难题。在弯曲井段，随着钻柱所受张力的增加，钻柱加在井壁上的力也在增大，从而增大了钻柱与井壁之间的磨擦阻力。他们决定造斜点尽可能选得深一点，缩短造斜点到目标点的距离，在满足钻井目的的前提下，选择了比较简单的井身部面类型，力求弯曲轨道zui短，并研究出了由过去的三段式钻具组合转变为“直、增、稳、降”四段式、“直、增、稳、降、稳”五段式钻具组合，给井眼轨迹控制安上了双保险。这项研究成果先后在50多口井上试验推广应用后，不仅减轻了井眼轨迹的控制难度，也减少了钻井工作量，保证了安全钻井。 
　　定向井施工防碰是一个非常关键的技术问题。中200-斜P39井周围井网稠密、井眼轨迹纵横交错，有9口邻井可能造成障碍，尤其与中200-斜P039井间距仅有7米。施工前，进行了三维绕障设计，施工过程中，监测井斜方位、防碰距离扫描、分析预测两井间的空间位置。当这口井钻至358米时，经测斜和防碰软件计算，发现与邻井距离将要达到4.8米，如果继续钻进就会发生相碰，他们及时采取螺杆钻具加无线随钻测斜仪监测进行绕障施工，钻进到388米后，经测斜恢复正常。 
　　从去年到今年2月27日，他们运用该项技术施工定向井300多口，均一次中靶，井身和固井质量均超过设计要求，钻井周期也有所缩短。 
　　据专家介绍，在油田井距越来越小、靶区半径也越来越小的情况下，小半径靶区定向井井眼轨迹控制技术中靶准确率高，减少了起下钻次数，保证了将油田地上设计方案准确无误地落实到地下。