三维水平井YP3X井钻井难点与对策

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2013年11月第35卷第l1期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Nov．2013Vo1．35No．11·89·三维水平井YP一3X井钻井难点与对策周文军，巨满成，王彦博，低渗透油气田勘探开发国家工程实验室、段志锋，张燕娜t中石油长庆油田分公司油气工艺研究院，陕西西安710021／[摘要]鄂尔多斯盆地致密油资源丰富、分布广泛，是长庆油田建设西部大庆战略目标的重要接替区。但其岩性致密、渗透率低、储层物性差，且主要分布于井场受限的沟壑地带，目前应用

2、较为广泛的水平井钻井技术难以实现经济有效开发。国内外油气田开发实践表明，丛式水平井能够大幅缩减投资成本，提高油田经济效益。为探索丛式水平井开发模式，形成鄂尔多斯盆地致密油藏钻井核心技术，针对三维水平井轨迹控制、泥岩失稳垮塌、管串下入摩阻大等难题开展攻关与实践，并在YP一3X井进行了先导性试验。YP一3X井系阳字水平井组一口偏移距超过300m、水平段超过1500m的三维水平井，该井的成功实施突破了丛式水平井瓶颈技术难题，形成了以井身结构优化、剖面轨迹控制、泥页岩防塌等技术集成配套的三维水平井钻井技术，为长庆油田规模开发致密油藏奠定了一定的技术基础。[

3、关键词]致密油藏；水平井；钻井技术；井身结构；轨迹控制；偏移距；钻井液[中图分类号]TE243．i[文献标志码]A[文章编号]1000—9752(2013)l1—0089一O5鄂尔多斯盆地致密油资源丰富，约占盆地总资源量的15以上，是长庆油田实现5000×10t“上得去、稳得住、可持续”战略的重要保障口]。但其储层物性差、压力低，根据评价投入产出结果，不能实现其经济有效开发。丛式水平井开发有利于提高单井产量、有效节约土地资源、便于后期的集输与管理，可有效降低综合开发成本，但长庆油田致密油藏主要分布于山大沟深、沟壑纵横的黄土塬地区，由于井场受限以及井

4、眼水平段方向需垂直最大主应力方向，导致井组部分水平井偏移距较大，井眼轨迹由二维演变为三维。为实现致密油藏经济有效开发，针对三维水平井钻完井的一系列瓶颈技术展开攻关，并在YP一3X井开展试验，旨在有效解决井身结构优化、剖面轨迹控制、PDC钻头设计、泥页岩防塌等难题，探索致密油藏丛式水平井钻完井技术，实现致密油资源的快速高效开发。1概况为扩大三维水平井试验，探索致密油藏长水平段丛式水平井钻完井技术，2012年9月在长庆油田部署了一口偏移距超过300m、水平段超过1500m的三维油井水平井YP-3X井，该井位于陇东区块西2EA井区，设计方位345。，偏移

5、方位75。，井深3720m，目的层位于上三叠统延长组长M油层。设计采用三开井身结构，如图1所示，套管固井完井。该井2012年9月11日开钻，10月5日完钻，钻井周期25d，平均机械钻速13．98m／h。图1YP-3X井井身结构设计示意图[收稿日期]2013—05—02[基金项目]国家科技重大专项(2011ZXO5O44)；中国石油天然气股份有限公司重大科技专项(2011E一2602一o5)。[作者简介]周文军(1983一)，男，2008年中国石油大学(华东)毕业，硕士，工程师，现从事油气田钻完井工艺技术研究。学兔兔www.xuetutu.com石油

6、天然气工程2013年11月2钻井难点分析阳字井组井场为典型的黄土高原地貌，沟壑纵横，梁峁相问。YP一3X井钻遇地层较多且地质条件复杂多变，该井设计斜井段位于三维施工段，与二维井段相比，钻井难度大。2．1工程设计难度大阳字井组是长庆油田第1个油井丛式水平井组，YP一3X井是该井组的一口三维水平井。方案要求水平段长度超过1500m，是长庆油田油井水平段平均长度的2倍，钻遇地层漏失、坍塌风险大，套管下入层数、下深均要求执行低成本投资战略。此外，井眼轨迹需在造斜点处偏离水平段方位，沿地层最大主应力方向消除300m偏移距，扭回设计方位增井斜到90。左右入窗。

7、长庆油田在三维轨迹设计领域还处于技术空白，无相关经验可以借鉴，工程设计难度大。2．2轨迹控制困难YP一3X井造斜点井深200m，使用311．2mm钻头配合1．25。单弯228mm螺杆定向消除偏移距，311．2mm钻头反扭较大，工具面难以控制到位，且大井眼斜井段容易形成岩屑床，造成滑动定向时脱压严重，定向效率低。与二维水平井相比，YP一3X井需调整偏移方位至水平段延伸方位，这样就大幅增加了滑动定向井段，使井眼轨迹控制困难。2．3钻井速度慢该井斜井段既要调整方位，同时还要增井斜，大幅增加了钻井进尺与滑动定向井段进尺，在一定程度上延长了钻井周期，且井眼尺

8、寸结构为444．5mm+311．2mm4-215．9mm，大钻头钻进与滑动定向机械钻速较低，导致整体钻井速度慢，不仅增加了