【導(dǎo)讀】定向井相對(duì)直井而言它具有一定的井斜角和方位角，而。轉(zhuǎn)鉆井代替了頓鉆鉆井。當(dāng)時(shí)沒有考慮控制井身軌跡的問題，認(rèn)為。井遠(yuǎn)非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯別人租界而造成被起。最早采用定向井鉆井技術(shù)是在井下落物無法處理后的側(cè)。早在1895年美國(guó)就使用了特殊的工具和技術(shù)達(dá)到了這一目的。井和失控井眼相交，然后自救援井內(nèi)注入重泥漿壓住失控井。目前最深的定向井由BP勘探公司鉆成，井深達(dá)10654米；北海的RychFarn油田鉆成的M11井，水平位移高達(dá)10114米。350米，水平位移444．2米，最大井斜92°，水平段長(zhǎng)160米；井深達(dá)到6452．00米。水平位移最大的大位移井是海洋石油總公。司南海東部公司完成的西江24-3-A14井，水平位移超過8000米。384米，寬115米，共完成定向井42口。向低速大扭矩發(fā)展。量石油電測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)。度鉆完一定長(zhǎng)度水平段的定向井。1870年，俄國(guó)工程師在勃良斯克市鉆成井斜角達(dá)60°的井；完成各種類型水平井近400口，水乎井鉆井水平和速度不斷提高。

　　

【正文】 鉆桿 ￠ +5LZ165 單彎螺桿 (176。 )+￠ 165mm 無磁鉆鋌 1 根 +￠ 171mmMWD 短節(jié) +￠ 125mm 無磁承壓鉆桿 1 根 +￠127mm 鉆桿 119 根 +￠ 127mm 加重 鉆 桿 28 根 +￠ 127mm 鉆桿 2 上下調(diào)整 “上下調(diào)整”體現(xiàn)了水平控制的主要技術(shù)特征。在水平段中，方位調(diào)整相對(duì)很少，控制主要表現(xiàn)為對(duì)鉆頭的鉛垂位置和井斜角（增降）的上下調(diào)整。在水平控制中，要求鉆具組合有一定的糾斜能力，最常用的鉆具組合是帶有小彎角（一般彎角＜ 176。＝的單彎動(dòng)力鉆具或反向雙彎動(dòng)力鉆具等導(dǎo)向鉆具組合。 3 多開轉(zhuǎn)盤 開轉(zhuǎn)盤的導(dǎo)向鉆進(jìn)狀態(tài)與不開轉(zhuǎn)盤的定向鉆進(jìn)狀態(tài)相比有如下顯著優(yōu)點(diǎn)：減少摩阻，易加鉆壓；破壞巖屑床，清潔井眼；提高機(jī)械鉆速；提高井眼質(zhì)量；可增加水平段的鉆進(jìn)長(zhǎng)度。因此，在水平段鉆進(jìn)中應(yīng)盡量多地采用導(dǎo)向鉆進(jìn)狀態(tài)方式，即應(yīng)多開轉(zhuǎn)盤，在水平段開轉(zhuǎn)盤的進(jìn)尺應(yīng)不小于水平段總進(jìn)尺的 75％。但轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速應(yīng)不大于 定向井水平井鉆井技術(shù) 第 48 頁(yè) 共 76 頁(yè) 60rpm。 4 注意短起 為保證井壁質(zhì)量，減少摩阻和避免發(fā)生井下復(fù)雜情況，在水平段中每鉆進(jìn)一段距離（如 50m 左右，尤其是對(duì)定 向糾斜井段），應(yīng)進(jìn)行一次短程起下鉆。 5 動(dòng)態(tài)監(jiān)控 水平控制的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和著陸控制一樣重要，內(nèi)容也基本相同。 6 留有余地 對(duì)水平段的控制強(qiáng)調(diào)“留有余地”，就是分析計(jì)算滯后現(xiàn)象帶來的增量，保證在轉(zhuǎn)折點(diǎn)（極限位置）也不出靶，以留出足夠的進(jìn)尺來確定調(diào)整時(shí)機(jī)，實(shí)施調(diào)控。又如圖 2 中增斜過程，在 D3 點(diǎn)就開始考慮進(jìn)行降斜（ K＜ 0），直至達(dá)到新的轉(zhuǎn)折點(diǎn) D4 后或后續(xù)某點(diǎn) D5，即采取導(dǎo)向穩(wěn)斜鉆進(jìn)。 定向井水平井鉆井技術(shù) 第 49 頁(yè) 共 76 頁(yè) 第四節(jié) 水平井舉例 TK318CH 井（調(diào)整）短半徑側(cè)鉆水平井 TK318CH（調(diào)整）井，是西 北局塔河油田艾協(xié)克 1 號(hào)構(gòu)造南部的一口短半徑側(cè)鉆水平井。 TK318CH 井（調(diào)整）于 2020 年 8 月 1 日開鉆，57575783m 又鉆遇斷裂段 ，西北分公司決定提前完鉆，完鉆井深。 一． 基本數(shù)據(jù) 1. 井身剖面設(shè)計(jì) 剖面類型：直 增 穩(wěn)（水平） 2. 靶區(qū)數(shù)據(jù)及造斜點(diǎn) 造斜井深 : 閉合方位： 176。 靶前位移： AB 段 段長(zhǎng) ： m 靶區(qū)傾角： 176。 靶區(qū)：前窗（ A 點(diǎn)） 10m?20m 靶區(qū)垂深： 5463m 后窗（ B 點(diǎn)） 10m?20m 靶區(qū)垂深： 5431m 3. 設(shè)計(jì)軌跡數(shù)據(jù) 表 1 TK318CH(調(diào)整 )側(cè)鉆水平井井身剖面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表 井段 井深 （ m） 垂深 （ m） 水平位移（ m） 造斜率 （176。 /m） 井斜角（176。） 定向井水平井鉆井技術(shù) 第 50 頁(yè) 共 76 頁(yè) 直井段 0 側(cè)鉆段 水平段 0 ，見圖 1 圖 1 TK318CH 井 （調(diào)整）井身結(jié)構(gòu)示意圖 二． 井眼軌跡控制 1．側(cè)鉆井段的控制 由于有原直井眼和第一水平段兩個(gè)回填井眼，掃水泥塞時(shí)進(jìn)入原來兩個(gè)老井眼的可能性都存在，并且兩個(gè)水平井眼的設(shè)計(jì)方位僅相差7176。，側(cè)鉆點(diǎn)垂深僅距 3m，側(cè)鉆難度相當(dāng)大。由于直井段有少量的反定向井水平井鉆井技術(shù) 第 51 頁(yè) 共 76 頁(yè) 向位移（閉合 距： ，閉合方位： 176。），同時(shí)考慮到上一側(cè)鉆井眼， 為此采用 176。單彎螺桿，朝 180200176。方向側(cè)鉆，待側(cè)鉆成功再調(diào)整方位。這樣以來，不管掃水泥進(jìn)入哪一個(gè)老井眼，通過彎螺桿的造斜能力和側(cè)鉆方位兩個(gè)方面保證側(cè)鉆都能成功。實(shí)鉆結(jié)果證明，側(cè)鉆 7m 就進(jìn)入地層。 (1)側(cè)鉆鉆具組合： 鉆頭 +Φ120mm 176。 單彎螺桿+Φ120mm 定向接頭 + 無磁 承壓 鉆桿 （ 1 根） + 斜坡鉆桿 (2 柱 )+ 加重鉆桿 (12 柱 )+ Φ121 隨鉆震擊器 +加重鉆桿 (3 柱 )+ 鉆桿 ； (2)隨鉆監(jiān)測(cè)儀器為：柔性加長(zhǎng)桿組合 YST25H 有線隨鉆； （ 3）鉆進(jìn)井段： — ； （ 4）側(cè)鉆參數(shù)：排量 10l/s，泵壓 17MPa，鉆壓 0－ 20KN， （ 5）自 開始側(cè)鉆，側(cè)鉆前 5m 鉆速嚴(yán)格控制在— ；鉆進(jìn) 7m 后，通過砂樣分析，地層巖屑達(dá) 80－ 90%，說明已經(jīng)側(cè)鉆出去，鉆進(jìn) 9m 后，鉆壓加至 20— 40kN，磁性工具面擺在255265176。；在整個(gè)側(cè)鉆過程中，最重要的是工具面按施工要求進(jìn)行設(shè)置，確保側(cè)鉆方位的準(zhǔn)確性，側(cè)鉆一次成功。 3． 增斜井段的控制 (1)增斜段鉆具組合： 鉆頭 +Φ120mm 176。 單彎螺桿+Φ120mm 定向接頭 + 無磁 承壓 鉆桿 （ 2 根） + 斜坡鉆桿 (2 柱 )+ 加重鉆桿 (12 柱 )+ Φ121 隨鉆震擊器 +加重鉆桿 (3 柱 )+ 鉆桿 ； 定向井水平井鉆井技術(shù) 第 52 頁(yè) 共 76 頁(yè) (2)隨鉆監(jiān)測(cè)儀器為：柔性加長(zhǎng)桿組合 YST25H 有線隨鉆； （ 3）鉆進(jìn)井段： ； （ 4）鉆井參數(shù)：排量 1012l/s，泵壓 1820MPa，鉆壓 30－ 50kN， （ 5）軌跡控制： 本段施工的目的是增斜和調(diào)整方位，首先在井斜較小時(shí)將方位調(diào)整準(zhǔn)，便于后續(xù)增斜。由于采用 176。 單彎螺桿 ，扭矩較大， 在 將磁性工具面擺在 260— 270 鉆進(jìn)，鉆進(jìn) 3m后，工具面擺位不理想，決 定起鉆通井，下入通井鉆具： 鉆頭 +Φ146mm 螺旋穩(wěn)定器 +托盤 + 無磁 承壓 鉆桿 （ 2 根） + (4 柱 )+ (12 柱 )+ Φ121 隨鉆震擊器 + (3 柱 )+ ，對(duì)已鉆井段進(jìn)行通井劃眼，保證下趟鉆定向正常。此后在定向時(shí)工具面調(diào)整順利，在鉆進(jìn)過程中每米測(cè)斜一次，計(jì)算井下螺桿鉆具的增斜率，該段平均增斜率176。 /30m， 鉆進(jìn)至井深 ,井斜 176。 ,方位 176。，閉合位移 60m，縱距 ， 橫距 ，順利中 A 靶。 4． 水平井段的控制 (1)水平段鉆具組合： 鉆頭 +Φ120mm 1176。（ 176。） 單彎螺桿 +Φ120mm 定向接頭 + 無磁 承壓 鉆桿 （ 2 根） +斜坡鉆桿 (12 柱 )+ 加重鉆桿 (12 柱 )+ Φ121 隨鉆震擊器+ 加重鉆桿 (3柱 )+ 鉆桿 ； (2)隨鉆監(jiān)測(cè)儀器為：柔性加長(zhǎng)桿組合 YST25H 有線隨鉆； （ 3）鉆進(jìn)井段： ； 定向井水平井鉆井技術(shù) 第 53 頁(yè) 共 76 頁(yè) （ 4）鉆井參數(shù)：排量 1012l/s， 泵壓 1820MPa，鉆壓 30－ 50KN，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速 2030r/min（雙驅(qū)鉆進(jìn)） （ 5）軌跡控制： 本段以雙驅(qū)鉆進(jìn)為主，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)斜穩(wěn)方位的效果。在鉆進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)在上述鉆井參數(shù)條件下， 1176。螺桿微降斜，增斜率176。 /30m， 176。 單彎螺桿 微增斜，增斜率 176。 /30m。因此在施工時(shí)我們交互應(yīng)用兩種規(guī)格的螺桿，并跟蹤測(cè)斜，保證了井眼軌跡在靶區(qū)運(yùn)行。 (實(shí)鉆井眼軌跡數(shù)據(jù)見表 2,軌跡圖見圖 2) 表 2 TK318CH 井（調(diào)整）實(shí)鉆數(shù)據(jù)表 測(cè)深 m 井斜角 (176。 ) 方位角 (176。 ) 垂深 m 投影位移 m 南北 m 東西 m 閉合距 m 閉合方位 (176。 ) 全角 (176。/m) 定向井水平井鉆井技術(shù) 第 54 頁(yè) 共 76 頁(yè) 圖 2 TK318CH 井（調(diào)整）井眼軌跡圖 橋 69平 1 （一） 鉆具組合 導(dǎo)眼鉆具組合 本井導(dǎo)眼所采用的鉆具組合如表 7： 表 7 導(dǎo)眼鉆具組合 序號(hào) 鉆進(jìn)井段 （米） 鉆具組合 備注 1 0350 ￠ +￠ 鉆鋌 5 根 +￠ 無磁鉆鋌 1 根 +￠ 鉆鋌 9 根 +￠ 127mm 鉆桿 一開 2 3208 ￠ +5LZ197直螺桿 +￠ 1根 +￠ 鉆鋌 1 根 +￠ 鉆鋌 3 根 +￠127mm 鉆桿 二開直井段 3 3350 ￠ +5LZ165 單彎螺桿 (1176。 ) +￠ 158mm 無磁鉆鋌 1 根（ QDT） +￠ 158mm 鉆鋌 6 根 +￠ 127mm 鉆桿 三開 4 3820 ￠ +5LZ165單彎螺桿 (176。 )+ ￠ 158mm無磁鉆鋌 1 根（ QDT） +￠ 158mm 鉆鋌 6 根 +￠ 127mm 鉆桿 增斜 定向井水平井鉆井技術(shù) 第 55 頁(yè) 共 76 頁(yè) 水平井眼鉆具組合 本井導(dǎo)眼所采用的鉆具組合如表 8： 表 8 水平井眼鉆具組合 序號(hào) 鉆進(jìn)井段 （米） 鉆具組合 備注 1 0350 ￠ +￠ 鉆鋌 5 根 +￠ 無磁鉆鋌 1 根 +￠ 鉆鋌 9 根 +￠ 127mm 鉆桿 一開 2 3208 ￠ +5LZ197直螺桿 +￠ 1根 +￠ 鉆鋌 1 根 +￠ 鉆鋌 3 根 +￠127mm 鉆桿 二開直井段 3 3350 ￠ +5LZ165 單彎螺桿 (1176。 ) +￠ 158mm 無磁鉆鋌 1 根（ QDT） +￠ 158mm 鉆鋌 6 根 +￠ 127mm 鉆桿 三開 4 3453 ￠ +5LZ165單彎螺桿 (176。 )+ ￠ 158mm無磁鉆鋌 1 根（ QDT） +￠ 158mm 鉆鋌 6 根 +￠ 127mm 鉆桿 定向 增斜 5 3780 ￠ 鉆頭 +5LZ165 單彎螺桿 (176。 )+￠ 158mm 無磁鉆鋌 1 根 (QDT) +￠ 127mm 鉆桿 30 根 +￠ 127mm 加重 鉆 桿 30 根 +￠ 127mm 鉆桿 增斜 7 4248 ￠ 鉆頭 +5LZ165 單彎螺桿 (176。 )+￠ 125mm 無磁承壓鉆桿 1 根 (QDT)+￠ 125mm 無磁承壓鉆桿 1 根+￠ 127mm 鉆桿 80 根 +￠ 127mm 加重 鉆 桿 33 根 +￠127mm 鉆桿 水平段 （二） 軌跡控制 1. 直井段 本井上部直井段采用塔式鉆具組合 (一開采用 1 號(hào)鉆具 ,二開直井段采用 2 號(hào)鉆具組合 ),認(rèn)真執(zhí)行防斜打直措施 ,堅(jiān)持定點(diǎn)測(cè)斜、連續(xù)測(cè)多點(diǎn)數(shù)據(jù)，確保直井段打直。全部直井段采用6080kN、Ⅱ擋轉(zhuǎn)速、雙泵（ 56L/s 排量）鉆進(jìn)。采用單點(diǎn)跟蹤檢測(cè)，并在一開后和定向前使用了 ESS 儀器三次進(jìn)行多點(diǎn)測(cè) 斜，作到對(duì)上部直井段數(shù)據(jù)心中有數(shù)。 2．導(dǎo)眼鉆進(jìn)： 3350— 3820m 定向井水平井鉆井技術(shù) 第 56 頁(yè) 共 76 頁(yè) 按照工程設(shè)計(jì)實(shí)際施工是從 3350 米開始定向造斜，進(jìn)行導(dǎo)眼的鉆進(jìn)施工。為了使得以后的水平井眼施工中盡可能多地利用導(dǎo)眼井段，減少回填井段，在導(dǎo)眼施工中，在保證井下安全及防碰的要求下現(xiàn)場(chǎng)施工人員控制實(shí)際導(dǎo)眼軌跡盡可能地接近設(shè)計(jì)水平井眼軌跡。另外，還要使得導(dǎo)眼中靶點(diǎn)在要求的 50 米之內(nèi)盡可能地接近 A 靶，這都無形中增加了導(dǎo)眼的鉆進(jìn)難度。 導(dǎo)眼軌跡設(shè)計(jì)為直 — 增 — 穩(wěn)三段制，所采用的鉆具組合為表 7 中的 4 號(hào)鉆具。在先期與水平井眼軌跡重合段施工中，造斜率一直 按水平井眼設(shè)計(jì)控制在 25 度 /100 米。在確認(rèn)軌跡不再為水平井眼利用的情況下，出于井下安全的考慮，造斜率控制在 12度 /100 米，增斜至 米時(shí)，井斜增到 度，方位調(diào)整為 ，經(jīng)計(jì)算，下段進(jìn)行雙驅(qū)鉆進(jìn)就可達(dá)到地質(zhì)要求。 導(dǎo)眼完鉆井深為 3820 米，井底井斜角為 度，方位角為 度，中靶點(diǎn)距 A 靶 40 米，滿足了地質(zhì)要求。 水平井眼軌跡控制 導(dǎo)眼完鉆后，經(jīng)過對(duì)電測(cè)數(shù)據(jù)的處理分析，由多位地質(zhì)專家討論決定將原設(shè)計(jì)的 A 靶垂深上提 2 米，即 A 靶的中靶垂深為3653 米（不含補(bǔ)心高），其它 靶區(qū)數(shù)據(jù)不變。 為了方便下步施工，兼而考慮井下安全，設(shè)計(jì)導(dǎo)眼回填到3449 米。 （ 1）增斜段 3453— 3816 米 實(shí)際水平井眼側(cè)鉆點(diǎn)為 3453 米，側(cè)鉆完成后，按照設(shè)計(jì)要定向井水平井鉆井技術(shù) 第 57 頁(yè) 共 76 頁(yè) 求采取直 — 增 — 穩(wěn) — 增 — 平五段制剖面進(jìn)行井眼軌跡控制。所采用的螺桿為 單彎單扶 ,螺桿類型均為 5LZ165 型并帶有￠ 212mm 本體式螺旋單扶正器。具體軌跡控制數(shù)據(jù)見附表。 如表所示，從 3453m 開始進(jìn)入增斜段（ 3350— 3453 米為導(dǎo)眼，同樣為增斜段），到 3816m 中途電測(cè)，全部為增斜鉆進(jìn)。為了軌跡控制的需要，全部增斜段采用 牙輪鉆頭。 螺桿滑動(dòng)增斜至 3595m 時(shí)，井斜增至 176。，達(dá)到了工程設(shè)計(jì)第一增斜段的井斜目