渭北油田高水垂比水平井钻井设计与应用.pdf

第 4 3卷第 2期 2 0 1 5年 3月 石 油 钻 探 技 术 P ETROLE UM DRI LL I NG TECHNI QUES Vo 1 ． 4 3 No ． 2 M a r ．， 2 015 ． ． 现场交流 d o i 1 0 ． 1 1 9 1 1 ／ s y z t j s ． 2 0 1 5 0 2 0 2 3 渭北油 田高水垂 比水 平井钻 井设计 与应 用 闰吉 曾 中国石化华北分公 司石油工程技术研究院 ， 河南郑州 4 5 0 0 0 6 摘要 为解决渭北油田长 3 储层埋深浅、 水平井水垂比高带来的摩 阻大、 井眼轨迹控制难等问题 ， 开展 了浅 层高水垂比水平井钻井设计研究。在分析主要钻井技术难点的基础上， 对不同尺寸井眼的摩阻和扭矩进行 了数值 模拟， 将待钻井设计为三开井身结构， 三开水平段采用声 2 1 5 ． 9 mit t 钻头钻进； 为了确保准确着陆入靶， 根据长 3储 层的地质特征， 采用双增井眼剖面； 根据各开次钻遇地层的特征和钻井要求， 一开井段采用塔式钻具组合， 二开和 三开井段采用倒装钻具组合， 加重钻杆放在井斜角为 4 5 。 ～6 O 。 的井段内； 根据渭北油田钻遏地层的特点， 采用钾铵 基聚合物钻井液， 水平段控制钻井液滤失量小于 5 mL； 为降低钻井成本， 充分利用现有钻井设备， 选用Z J 3 O型非顶 驱钻机。现场应用表明， 利用常规钻井装备 ， 采用上述钻井设计， 解决了渭北油田长 3储层浅层水平井钻井中存在 的 问题 ， 实现 了长 3储 层 的 有 效 开发 。 关键词 浅层 水平井 井身结构 井眼轨道 钻具组合 聚合物钻井液 渭北油田 中图分 类号 T E 2 2 ； TE 2 4 3 ． 1 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 1 0 8 9 0 2 0 1 5 0 2 0 1 3 0 0 5 The De s i g n a nd Ap pl i c a t i o n o f Ho r i z o nt a l W e l l Dr i l l i n g wi t h Hi g h De p ／ T VD Ra t i o i n t h e We i b e i Oi l f i e l d Ya n J i z e n g Re s e a r c h I n s t i t u t e o f P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y o f Hu a b e i B r a n c h， S i n o p e c ， Z h e n g z h o u， He n a n。 4 5 0 0 0 6 。 C i n a Ab s t r a c t To s o l v e d r i l l i n g d i f f i c u l t i e s i n t h e Ch a n g - 3 Re s e r v o i r o f t h e W e i b e i Oi l f i e l d t h a t d i s p l a y e d h i g h f r i c t i o n a n d d i f f i c u l t we l l t r a j e c t o r y c o n t r o l c a u s e d b y s h a l l o w b u r i a 1 d e p t h a n d h i g h r a t i o o f h o r i z o n t a l d e p a r t u r e a n d t r u e v e r t i c a l d e p t h De p ／ TVD ， t h e r e s e a r c h o n h o r i z o n t a l d r i l l i n g t e c h n o l o g y wi t h h i g h r a t i o o f D e p ／ T VD i n s h a l l o w r e s e r v o i r wa s c o n d u c t e d ． B a s e d o n a n a n a l y s i s o f t h e p r i ma r y d r i l l i n g t e c h n o l o g y d i f f i c u l t i e s i n t h e o i l f i e l d， a n u me r i c a 1 s i mu l a t i o n f o r f r i c t i o n a n d t o r q u e wa s ma d e i n d i f f e r e n t h o l e s i z e s ． Th r e e s p u d d i n g we l 1 s e c t i o n s we r e a d o p t e d ， a n d 2 1 5 ． 9 mm d r i l l b i t s we r e u s e d t o d r i l l t h e l a s t h o r i z o n t a 1 s e c t i o n ． I n o r d e r t o e n s u r e a c c u r a t e l a n d i n g a n d t a r g e t i n g ， a d o u b l e b u i l d h o l e p r o f i l e wa s a d o p t e d a c c o r d i n g t o t h e g e o l o g i c a 1 c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e Ch a n g 一 3 Re s e r v o i r ． Ac c o r d i n g t o c h a r a c t e r i s t i c s a n d d r i l l i n g r e q u i r e me n t s o f t h e f o r ma t i o n s d r i l l e d i n t h e t h r e e s e c t i o n s ． t h e f i r s t s e c t i o n a d o p t e d a t a p e r e d b o t t o mh o l e a s s e m b l y， t h e s e c o n d a n d t h e t h i r d s p u d d i n g s e c t i o n s a d o p t e d i n v e r t e d BHA t h a t t h e h e a v y we i g h t d r i l l p i p e wa s a p p l i e d i n t h e h o l e s e c t i o n wi t h a d e v i a t i o n a n g l e o f 4 5 。t o 6 0 。 ， a p o t a s s i u m a mmo n i u m- b a s e d p o l y me r d r i l l i n g f l u i d wa s u s e d a n d t h e f l u i d l o s s l e s s t h a n 5 mL i n t h e h o r i z o n t a l s e c t i o n ． To r e d u c e d r i l l i n g c o s t ，t h e e x i s t i n g d r i l l i n g r i g Z J 3 0 wi t h o u t a t o p d r i v e wa s s e l e c t e d ． Fi e l d p r a c t i c e s h o ws t h a t ， t h e c o n v e n t i o n a l d r i l l - i n g e q u i p me n t a n d d r i l l i n g t e c h n o l o g y me n t i o n e d a b o v e c a n b e u s e d t o s o l v e t h e d r i l l i n g d i f f i c u l t i e s o f s h a l 一 1 o w h o r i z o n t a l we l l s 。 s o a s t o a c h i e v e t h e e f f e c t i v e t h e d e v e l o p me n t f o r t h e Ch a n g - 3 Re s e r v o i r o f t h e W e i b e i Oi l f i e l d ． Ke y w o r d s s h a l l o w f o r ma t i o n ； h o r i z o n t a l we l l ； c a s i n g p r o g r a m； h o l e t r a j e c t o r y ； b o t t o mh o l e a s s e mb l y ； p o l y me r d r i l l i n g f l u i d W e i b e i Oi l f i e l d 渭北油田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡南部， 面 积 2 0 2 8 ． 9 k m2 ， 石油资源量 1 ． 4 6 1 0 。 t __ 1 ] ， 主要 目 的层 为 三 叠 系延 长 组 长 3储 层 ， 埋 深 2 9 5 ． 0 0～ 5 5 0 ． 0 0 m， 属 于 超 浅 层 油 藏 ， 孔 隙 度 3 ． 6 4 ～ 1 5 ． 7 2 平 均 l 2 ． 7 8 ， 渗 透率 0 ． 3 3 ～ 1 ． 5 9 mD 平 均 0 ． 7 1 mD ， 压 力 系 数 0 ． 6 0～ 0 ． 9 O 平 均 0 ． 7 2 。长 3储层为岩性油藏 ， 油气分布主要受沉积 收稿 日期 2 0 1 4 0 9 2 2 ； 改回 日期 2 0 1 5 0 2 一 O 2 。 作者简介 闫吉曾 1 9 7 5 一 ， 男， 山东德 州人 ， 1 9 9 8年毕 业于北京 化工大学机械 电子工程专业 ， 2 0 0 7年获中国石油大学 北京 油气井工 程专业硕士学位， 高级工程 师， 主要从事钻完井工程设计与研 究工作。 联 系方式 0 3 7 1 8 6 0 0 1 3 8 3 ， y a n 1 9 7 5 1 2 6 ． c o rn。 基金项 目 国家科技 重大专项“ 大型油 气田及煤层 气开发” 之课 题“ 鄂 尔 多斯 盆地 大 牛地 致 密低 渗 气 田开 发 示 范 工 程 ” 编 号 2 O 1 1 Z X 0 5 0 4 5 0 3 资助。 第 4 3 卷第 2 期 闫吉曾． 渭北油田高水垂比水平井钻井设计与应用 工 I写 I 相带 、 岩性及物性 因素的控制 ， 砂体分布较稳定且构 造发育宽缓 ， 采用水平井 开发 ， 水平段 长必 须达 到 8 0 0 ． 0 0 ～1 0 0 0 ． 0 0 m才能实现经济有效开采 ， 但渭 北油田长 3 储层埋深较浅， 水垂比均高于 2 ． O O ， 钻 井过程 中摩阻和扭矩 大， 管柱托压严重 。针对 钻井 中摩阻大、 钻头加压困难 、 井眼轨迹控制困难等技术 难点 ， 通过优化工程设计 ， 按照 由易到难 的原则 ， 采 用 Z J 3 0型非顶驱钻机等常规钻井装备 ， 成功钻成了 一 批水垂比不低于 2 ． 4 8的浅层水平井 ， 形成了渭北 油 田浅层 高水垂 比水平井钻井技术 ， 为产能建设 提 供了技术支持 。 1 主要技术难点 1 水平段摩阻 、 扭矩大 ， 钻头加压 困难 。由于 造斜点浅 ， 一般为 5 0 ． 0 0 1 5 0 ． 0 0 m， 直井段钻柱重 量轻 ， 大斜度井段和水平段钻头加压 困难_ 2 ] 。对于 水平位移过大的高水垂 比水平井 ， 在水平段滑动导 向钻进 中， 管柱紧贴下井壁 ， 与井壁 的接触面积 大， 导致水平段施工后期摩阻升高 、 扭矩增大， 水平段延 伸困难 。 2 造斜率选择范 围窄。由于靶前位移 的限制 ， 造斜率可选择范围比较窄， 因此给造斜工具的选择 和井眼轨迹控制带来难度 。造斜段一般在侏罗系地 层中上部 ， 地层压实程度低 ， 造斜工具的实际造斜率 难 以确定 ， 使井 眼轨迹控制难度进一步增大 。 3 对钻井液陛能要求高。定向造斜井段地层疏 松， 多为细砂岩和粉砂岩并发育有灰色泥质粉砂岩 ， 砂泥岩互层频繁 ， 井壁稳定性差 ， 易发生井壁坍塌、 掉 块[ 5 ] ， 甚至卡钻； 水平段长达 8 0 0 ． 0 0 ～1 0 0 0 ． 0 0 m， 润滑防卡 、 降摩减阻难度大， 需要钻井液具有 良好 的 携岩能力 、 润滑性及防塌性 。 4 储层非均质性强 ， 人靶点着陆困难 。渭北油 田长 3 储层是河流道沉积 ， 地层非均质性强 ， 造成人 靶点预测垂深与实钻 垂深存在偏差 ， 在着 陆过程 中 垂深调整余量小 ， 井眼轨迹难于控制 ， 给着陆人靶带 来困难。 2 工程设计 针对上述主要技术难点 ， 通过分析摩阻和扭矩 ， 将待钻井设计为三开井身结构 ， 采用 2 1 5 ． 9 mm钻 头钻水平段 ； 为能顺利着陆 、 准确入靶 ， 针对储层 的 非均质性特点 ， 将井眼剖面设计为双增剖面； 为了有 效给钻头加压 ， 二开和三开井段采用倒装钻具组合 ； 为防止井壁失稳 ， 减少储层伤害， 采用钾铵基聚合物 钻井液 ； 选用不带顶驱 的 Z J 3 O型钻机 ， 既能满 足施 工要求， 又可降低钻井成本。 2 ． 1 井身结构设计 高水垂 比水平井在钻进过程 中易出现钻头不能 有效加压 的现象 ， 为此 ， 利用 L a n d ma r k钻井软件对 常见 的 1 5 2 ． 4 mm 和 2 1 5 ． 9 mm 两种 井 眼在钻 进中的摩阻和扭矩进行了分析 。结果表明， 当垂深 大于7 3 9 ． 5 0 m时 ， 1 5 2 ． 4 mm井眼二开钻具最大扭 矩小于扭矩极限值 ， 满足安全钻进条件 ， 但井 口钻具 张力接近 0 ， 已无法施加钻压 ； 当垂深小于 7 3 9 ． 5 0 m 时 ， 2 1 5 ． 9 mm井眼既满足安全钻进要求又能实现 加压 ， 因此水平段采用 2 1 5 ． 9 mm井眼。 一 开井段采用 4 4 4 ． 5 mm钻头钻至第 四系地 层下部 ， 一开井段井深不小于 5 1 ． 0 0 m， 3 3 9 ． 7 mm 表层套管下深 5 0 ． 0 0 m， 封 固第 四系黄土层 和志丹 群 、 直罗组上部的砂砾层和泥岩互层 ， 采用内插法固 井工艺 固井 ， 水 泥 浆 返 至 地 面。二 开 井 段 采 用 3 1 1 ． 1 mm钻头钻至人靶点后再钻 3 O ． 0 0 m， 以保证 测井时能准确i 贝 0 到储层 ， 2 4 4 ． 5 i i l ／ n 技术套管下至入 靶点， 水泥浆返至地面， 为三开水平段安全施工提供 有利条件， 降低水平段施工风险。由于技术套管封 固 段存在油层 ， 因此采用双凝水泥浆体系全井封固工艺 固井 ， 尾浆返至油气层顶界 以上2 0 0 ． 0 0 m， 低密度水 泥浆返至井 口。三开水平段采用 1 5 ． 9 1 T l I n钻头钻 至设计出靶点， 下人多级管外封隔器压裂完井。 2 ． 2 井眼轨道设计 2 ． 2 ． 1 设 计 原则 1 尽量降低造斜 点， 增加直井段长度 ， 以增大 直井段钻柱 的重量 ， 在水平段钻进时， 方便给钻头加 压和保证套管顺利下入 ； 2 保证合理的造斜率 ， 既可以实现斜井段 的复 合钻进 ， 提高机械钻速 ， 又可降低摩 阻和扭矩 ， 保证 水平段有效延伸； 3 剖面设计 以有利 于入靶点着陆控制和水平 段井眼轨迹调整为原则 ， 在实际钻井过程中， 应保证 控制靶点符合地质设计要求[ 6 ] 。 2 ． 2 ． 2井眼剖 面优 选 渭北油 田长 3储层属于河流道沉积， 地层非均 石 油 钻 探 技 术 质性强 ， 地质预测入靶点垂深与实钻垂深一般存在 2 ． 0 0 “ - - 8 ． O 0 m 的误差 ， 地质设计要求人靶点纵向偏 移 1 ． O 0 m、 横向偏移 5 ． O 0 m。因此， 进行井眼轨道 设计时 ， 要充分考虑在着陆过程 中留有垂深余量 ， 为 此 ， 优选“ 直一增一稳一增～平” 双增井眼剖面 见图 1 。根据实际钻井过程中地层 的变化， 稳斜段可适 当调整 ， 以确保准确着陆入靶 。 井 E l 造斜点 定 向 三开水平段 图 1 双增轨道示意 F i g ． 1 B u i l d - h o l d - b u i l d t r a j e c t o r y 2 ． 2 ． 3 井眼剖面参数优化 定向造斜段采用 1 1 ． 1 1 T l r fi钻头钻进 ， 单弯单 稳钻具组合的造斜率为 6 ．o ～8 ． 5 ／ 3 0 m， 为 了增加 直井段段长， 有效缩短钻遇泥页岩段长， 根据不同靶 前距 、 稳斜段长、 稳斜段井斜角和造斜率等参数组合 进行了计算。根据计算结果， 确定靶前距为 2 7 0 ． O O ～ 3 2 0 ． 0 0 m， 第一造斜率为 6 ． 2 。 ～7 ．o ／ 3 0 m， 第 二造 斜率为 5 ． 5 。 ～6 ． O 。 ／ 3 0 m， 稳斜段段长为 2 5 ． 0 O ～ 3 5 ． 0 0 m， 稳斜段井斜 角为 6 O 。 ～7 0 。 ， 这样既能满足 9 I 2 4 4 ． 5 mm技术套管 钢级 N8 0壁厚 7 ． 7 2 ram 下 人要求 ， 也能满足后期下入压裂管柱的需要 。 2 ． 3 钻具组合设计 2 ． 3 ． 1 钻 头选择 一 开井段主要钻遇第 四系黄土层 ， 部分井 区含 有砾石， 为 了降低钻井成本 ， 选用牙轮钻头 。二开井 段由于直井段很短 ， 已经开始定 向造斜 ， 为了提高造 斜率， 也选用牙轮钻头。三开水平段在长 3储层穿 行 ， 各个控制靶点之间的井 眼曲率一般小于2 。 ／ 3 0 m， 为提高机械钻速， 采用 P D C钻头 。 2 ． 3 ． 2一 开并段钻 具 组合 一 开井段较短， 一般不超过 1 0 0 ． 0 0 1 T I ， 主要是防 斜打直 ， 采用 4 4 ． 5 1T ff n钻头 4 4 ． 5 IT I1 T I 钻铤 0 3 ． 2 m m g磁钻铤 0 3 ． 2 1T i n 1 钻铤 1 7 7 ． 8 1 T I 1 T I 钻铤4 - 1 2 7 ． 0 i D ．m钻杆的塔式钻具组合。钻压控制 为 1 0 0 1 5 0 k N， 排量为 5 0 6 5 L ／ s 。 2 ． 3 ． 3 二 开 井段 钻 具组合 二开直井段很短， 已经开始定向造斜 ， 为减少起 下钻 次 数 ， 要 加 上 螺 杆 和 随 钻 测 量 工 具 ， 采 用 3 1 1 ． 1砌n 钻头- 4 - 2 0 3 ． 2 mmX 1 ． 7 5 。 螺杆- 4 - MWD 0 3 ． 2 mm无磁钻铤 1 6 5 ． I r n I n钻铤 1 2 7 ． 0 mm 斜坡钻杆 1 2 7 ． 0 ml T l 加重钻杆 1 2 7 ． 0 I T l m钻杆 的倒装钻具组合。泵压为 1 8 2 0 MP a ， 排量为 4 5 ～ 5 5 L ／ s 。在定向斜井段每钻进 1 0 0 ． O O ～1 5 0 ． 0 0 1 T I 进 行短起下钻一次， 以清除岩屑床。 2 ． 3 ． 4三开 井段 钻 具组 合 三开水平段井眼曲率一般为 2 ／ 3 0 m， 在钻进过 程中根据地质显示， 进行 井眼轨迹调整 ， 因此选用 1 ． O 0 。 单弯螺杆， 为了给钻 头加压 ， 采用 2 1 5 ． 9 mm 钻头声 1 7 2 ． 0 mm1 ． 0 0 。 螺杆 MWD 1 6 5 ． 1 mm 无磁钻铤 1 2 7 ． 0 mm 斜坡钻杆 1 2 7 ． 0 mm 加 重钻杆 1 7 7 ． 8 mm 钻铤声 1 2 7 ． 0 mm 钻杆 的倒 装钻具组合。钻压 2 0 6 0 k N， 排量 1 5 1 7 L ／ s 。加 重钻杆放在井斜角 4 5 。 ～6 0 。 的井段 内， 以确保有效加 压。每钻进 1 0 0 ． 0 0 2 0 0 ． 0 0 m， 短起下钻一次， 以清 除岩屑床 ， 短起下钻井段长度 1 0 0 ． 0 0 5 0 0 ． 0 0 1 T I 。 2 ． 4 钻井液设计 根据渭北油 田上部地层特点及储层特征， 进行 钻井液优选 ， 最大限度降低对储层的伤害， 维护井壁 稳定 。直井段选用聚合物钻井液 ， 二开井段至出靶 点采用低成本 的钾铵基聚合物钻井液。钾铵基聚合 物钻井液主要是通过 K和 NH 的晶格 固定和离 子交换作用来抑制泥 页岩水化膨胀 ， 稳 定井壁E s ] 。 定向斜井段以提高钻井液的抑制性为主 ， 并利用封 堵剂封堵地层 的层理裂隙， 防止钻井液漏失。水平 段提高钻井液的携岩性和润滑性_ 8 ] ， 并将钻井液的 滤失量严格控制在 5 mL以内。不同井段钻井液的 性能要求见表 1 。 二开井段 主要 钻遇直罗组 、 延安组和延长组地 层 ， 延安组地层存在煤夹层 ， 将钻井液 密度提高至 1 ． 0 7 ～1 ． 1 0 k g ／ L可防止煤层垮塌 ； 钻进煤层段时， 在钻井液中加入 2 单向封堵剂 ， 封堵煤层裂 隙； 将 钻井液 的滤失量严格控制在 5 mL以内， 黏度保持 在 4 0 6 0 S ， 以保持井壁稳定 。三开水平段选用钾 第 4 3卷第 2期 闰吉曾． 渭北油 田高水垂 比水平井钻井设计与应 用 铵基钻井液 ， 控制其密度最高不超过 1 ． 0 8 k g ／ L， 滤 失量控制在 5 mL以内， 在水平段钻进 4 0 0 ． 0 0 r n以 后 ， 加入 2 ～3 无荧光 防塌剂 和 3 ～5 润 滑 剂 ， 以保持钻井液的防塌抑制性和润滑性I 9 。 表 1 不 同井段钻井液的性能要 求 Ta bl e 1 Re qu i r e me nt o f dr i l l i n g flu i d pr o pe r t i e s i n v ar i - o i l swe l l s e c t i o n s 2 ． 5 钻机优选 对于渭北油田的浅层水平井， 选择钻机时， 要求 提升系统能满足起下钻更换钻头和可下人完井预置 管柱。渭北油田以长 3储层为 目的层 的水平井 的井 深一般为 1 7 0 0 ． 0 0 1 T I ， 水平段长约 1 0 0 0 ． 0 0 m， 水 垂 比一般高 于 2 ． 5 O ， 钻井施工难度 大。因此 ， 选择 钻机时还应考虑到钻机处理事故的能力和成本等因 素 ， 所以选用不带顶驱的 Z J 3 O型钻机。 利用专业软件进行模拟计算 ， 钻至三开水平段 末 ， 旋转钻进时的扭矩约为 1 7 ． O k N m， 滑动钻进 施加 2 0 k N钻压时， 最大摩阻约为 2 5 0 k N， 井 口拉 力约为 5 k N， 因此 Z J 3 O型钻机能满足现场钻井施 工的要求。 3 现场应用 3 ． 1 WB 2 P 1 试验井 WB 2 P 1井是渭北油 田长 3储层第一 口浅层水 平井 ， 设计垂深 5 3 9 ． 5 0 m， 靶前距 3 0 0 ． 0 0 m， 水平 段长 8 0 0 ． 0 0 m， 人靶点 A 点 与出靶点 B点 之间 共 1 5个控制靶点 ， 采用裸眼管外多级封隔器压裂完 井 ， 其详细井眼轨道设计结果见表 2 。 表 2 WB 2 P 1井的井 眼轨道设计结 果 T a b l e 2 T t r a j e c t o r y d esi g n o f t h e We l l WB 2 P 1 井深 ／ m 井 方 垂深／ m 水平 m 位移 剖 东西 m 坐标 备注 2 7 4 ． 7 0 0 3 5 0 ． O 0 2 7 4 ． 7 0 0 0 0 0 造斜点 5 6 1 ． 4 6 6 5 ． O 0 3 5 0 ． O 0 5 0 3 ． 7 9 1 4 5 ． 9 5 1 4 3 ． 7 3 2 5 ． 3 4 6 ． 8 0 增斜 5 9 1 ． 4 6 6 5 ． O 0 3 5 0 ． O 0 5 1 6 ． 4 7 1 7 3 ． 1 4 1 7 0 ． 5 1 3 0 ． 0 6 0 ． O 0 稳斜 7 2 2 ． 3 8 9 O ． 3 4 3 5 0 ． O 0 5 4 4 ． 2 0 3 0 0 ． O 0 2 9 5 ． 4 4 5 2 ． 0 9 5 ． 8 1 A点 1 5 2 2 ． 4 7 9 0 ． 3 3 3 5 0 ． O 0 5 3 9 ． 5 0 1 1 0 0 ． 0 0 1 0 8 3 ． 2 9 1 9 1 ． 0 1 0 ． 0 0 B点 通 过 优 化 设 计 与 现 场 施 工 ， 该 井 完 钻 井 深 1 7 2 0 ． O 0 m， 垂深 5 3 0 ． 6 6 m， 水平位移1 3 1 5 ． 1 3 m， 水 垂 比 2 ． 4 8 ， 三开水平 段长 1 0 2 8 ． O 0 12 2 ， 水平段 一趟 完钻 ， A点 、 B点及各控制靶点均在设计靶框要求范 围之 内。由于储层 显示较好 ， 水平段长度进行 了调 整 ， 加之钻 了导眼， 钻井周期偏长 7 8 ． 9 6 d ， 机械钻 速为 4 ． 4 7 m／ h 。图 2所示为 WB 2 P 1 井实钻井眼轨 迹。 从图 2可以看 出， WB 2 P 1 井地质预测长 3储层 砂岩砂顶 和砂底 均较 实钻存 在误 差 ， 误差 大 约为 8 ． 0 0 m， 由于设计时充分考虑 了储层 的不确定 性 ， 采用双增剖面设计 ， 实钻过程中井眼轨迹控制合理 ， 准确着陆入靶 ， 为水平段钻进创造了有利条件。 4 4 0 榔 l 5 2 0} 5 4 0} 56 0 L 1 O 0 点 垂深5 3 5 4 21T I 位移2 8 7 ． 8 5 m ． 。 实钻轨迹1 r 地质预测砂顶 t 地质预测砂底 _ ． _ 地质调整轨迹 点 垂深5 3 0 6 6m 位 移1 3 1 5 1 3 m 3 00 5 00 7 00 90 0 1 1 0O l 3 00 1 5 00 水平位移／ m 图2 WB 2 P 1井实钻井眼轨迹 F i g ． 2 We l l t r a j e c t o r y o f We l l WB 2 P 1 3 ． 2 推广应用情况 WB 2 P 1井成功 完钻 后， 在 渭北 2井 区又 钻 了 】 3 4 石 油 钻 探 技 术 2 0 1 5年 3月 WB 2 P 6 井 、 WB 2 P 3 井等 6口浅层高水垂比水平井 ， 钻 井过程顺利 ， 全部按照设计要求完钻， 水垂 比均不低 于 2 ． 4 8 见表 3 。其中， WB 2 P 2 7 井垂深3 4 6 ． 3 9 IT 1 ， 水 平位移 1 3 0 0 ． 3 3 r n ， 水垂 比 3 ． 7 5 ， 创造 了渭北油 田浅 层水平井水垂 比新纪录。 随着浅层 高水垂 比水平 井钻井技术 的不 断成 熟 ， 机械钻速不 断提 高， 钻井 周期 不断缩 短 见 表 3 ， 所钻水平井 的水平段 均为一只 P D C钻头完 钻 ， 提高了钻井效率， 降低了钻井成本， 实现了渭北油田 长 3 储层的有效开发 。 表 3 渭北油 田浅层水 平井指标 Ta bl e 3 Dr i l l i n g i nd e x o f s ha l l o w ho r i z o nt a l we l l s i n W e i b e i Oi i f i e l d 4 结论与认识 1 渭北油 田浅层水平井采用三开井身结构、 倒 装钻具组合和钾铵基钻井液 ， 并采用 2 1 5 ． 9 i n r n钻 头钻水平段， 能有效传递钻压、 降低摩阻， 保证钻井 作业顺利进行 。 2 采用“ 直一增一稳一增一平” 双增剖面 ， 在储 层预测与实钻存在较大误差的情况下 ， 能顺利实现 浅层水平井着陆人靶 ， 为水平段顺利钻进创造条件 。 3 渭北油 田浅层 高水垂 比水平井成功实施 表 明， 采用常规钻井装备 ， 通过优化井身结构、 井眼轨 道和钻具组合并优选钻井液 ， 钻成 了水垂 比不低于 2 ． 4 8的浅层水平井 ， 为其他类似油 田实施浅层水平 井提供 了借鉴和参考。 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 参考文献 Re f e r e nc e s 彭志恒， 王翔． 渭北油田 延长组储层油层保护技术研究[ J ] ． 江 汉石油职工大学学报 ， 2 0 1 4 ， 2 7 1 1 6 1 9 ． P e n g Z h i h e n g ， W a n g X i a n g ． A s t u d y o f r e s e r v o i r p r o t e c t i o n t e c h no l o g y a p pl i e d t o Ya n c ha n g F o r ma t i o n in W e | b e i Oi l f i e l d [ J ] ． J o u r n a l o f J i a n g h a n P e t r o l e u m Un i v e r s i t y o f S t a f f a n d W o r k e r s ， 2 0 1 4， 2 7 1 1 6 - 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