王建民
中国石油集团海洋工程有限公司钻井事业部，天津市 滨海新区 300280
摘 要：冀东油田东升区块在地质上存在高纯度砂砾岩井段，底部东营组地层造斜趋势多变等诸多技术难点。本文以该区块DSX井为例，分享定向施工经验。该井为一口三开定向井，为保证施工顺利，施工前在仔细研读地质设计和工程设计的基础上，对施工井眼轨迹进行了优化；施工过程中，根据实钻轨迹数据进行分析判断，摸清地层造斜规律并及时调整钻具组合，实现了在多变地层趋势中快速钻进。
主题词：钻具组合 轨迹控制 砂砾岩 地层趋势 狗腿度
DSX井位于渤海北部的辽东湾海域海上钻井平台上，设计斜深3454m，垂深3176m，井斜角39.65°，方位角325.29°，完钻井深3600m（甲方指令加深），层位东三段。
1. 工程设计情况
1）井身结构设计
该井采用三级套管结构，一开套管339.7mm*600m套管，封隔平原组地层，为下部安全钻进建立稳定的井口及井眼；二开套管244.5mm*2194m套管封隔馆陶组地层；三开套管139.7mm*3451m，按照地质设计要求套管完井。
2）井眼轨迹设计
根据DSX井钻井地质设计，该井海拔-1850～-2050m为砂砾岩，因砂砾岩钻进困难、工具面不好控制，为加快钻井速度、减少砾岩段定向时间，开钻前对井身轨迹进行了优化，并提请甲方审核。原设计剖面造斜点海拔-1950m，优化剖面提前150m造斜，复合钻穿砂砾岩段，后期对井身轨迹进一步调整，能够保证顺利中靶，优化后的轨迹和设计轨迹偏离很少。优化后剖面数据见表 1。（高程26.5m）
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2. 井眼轨迹控制技术
1）一开施工（1-600m）
一开为直井段，地层：平原组+明化镇。施工过程中采用了防斜效果较好的塔式钻具组合，同时严格控制钻压，完钻应用电子多点测斜仪进行测斜，达到防斜打直的目的。塔式钻具组合如下：Φ444.5mmPDC钻头*0.56m（731）+730×730浮阀（带承托环）*0.92m+2根Φ241.3mm钻铤*18.25m（731*730）+731×630接头*1.1m+Φ440mm扶正器*2.1m（631*630）+1根Φ203mm钻铤*9.11m（631*630）+631×410接头*1.11m+3根Φ165mm钻铤*27.48m（411*410）+411×520接头*1.11m+21根Φ139.7mm加重钻杆*197.25m（521*520)+Φ139.7mm钻杆(DS55)。中完井斜角1.2°，井底位移5.22m，井身质量满足设计要求。
2）二开施工（600-2197m）
（1）直+增+稳井段（600-2050m）
钻具组合如下：Φ311.1mm GP1945D钻头+244.5mm*1.25°马达+631*630FV+Φ304mm扶正器+MWD短节+Φ203mm无磁钻铤1根（带承托环）+Φ203mm无磁钻铤1根+631×520接头+Φ139.7mm加重钻杆21根+Φ139.7mm钻杆。
上直井段（600m-1759m），地层：明化镇+馆陶。
实钻分析效果：为了控制好井眼轨迹，直井段1039m处井斜角1.81°，滑动定向降斜至0.66°。滑动钻进降斜率3.3°/30m，后续复合钻进井斜基本稳定。
增斜段（1759-1860m），地层：馆陶。
实钻分析效果：直井段造斜有托压现象，工具面基本稳定，滑动钻进造斜率2.7°/30m，造斜率偏低。
稳斜段（1860-2050m），地层：馆陶
实钻分析效果：转动钻进降斜0.1-0.2°/30m、方位基本稳定。
1915-2050m钻遇砂砾岩，钻头磨损严重，机械钻速慢，试定向工具面不稳定，起钻更换牙轮钻头、马达、稳定器。
（2）二开增斜段（2050-2197m）
钻具组合如下：311.1mm牙轮钻头（HJT517G）＋244mm单弯1.5°马达＋210mm浮阀＋304mm欠尺寸稳定器＋203mmMWD短节＋203mm无磁钻铤*1根（带承托环）＋203mm无磁钻铤*1根＋178mm接头＋139.7mm加重钻杆*21根＋139.7mm钻杆
地层：馆陶，东营
实钻分析效果：滑动钻进造斜率6-8°/30m，转动钻进增斜0.2-0.4°/30m，方位稳定。
3)三开施工（2197-3600m）
（1）三开增斜、稳斜段（2197-2942m）
钻具组合如下：Φ215.9mmPDC钻头（M519J）×0.34m+Φ172mm*1.25°马达×7.98m+411*410浮阀×0.81m+MWD短节×0.76m+Φ172mm无磁钻铤2根×18.21m+Φ127mm加重钻杆21根×197.72m+Φ127mm钻杆×1296.43m+411*520接头×1.11m+Φ139.7mm钻杆
地层：东一、东二
实钻分析效果：滑动钻进造斜率6-8°/30m，东一段转动钻进增斜0.2-0.4°/30m，东二底转动钻进降斜0.3-0.5°/30m，方位基本稳定。
起钻原因：马达动力不足。
（2）三开稳斜段（2942-3265m）
钻具组合如下：Φ215.9mmPDC钻头（百斯特T1655AUG）×0.34m+Φ172mm*1.25°马达×7.97m+411*410浮阀×0.81m+MWD短节×0.76m+Φ172mm无磁钻铤1根×9.16m+Φ127mm加重钻杆21根×197.72m+Φ127mm钻杆×1296.43m+411*520接头×1.11m+Φ139.7mm钻杆
地层：东二底、东三上
实钻分析效果：滑动钻进造斜率7-8°/30m，转动钻进增斜率0.2-0.3°/30m，方位小漂0.2-0.4°/30m。
根据实钻情况，50-70KN钻压钻进，井斜只是微增，方位小漂，判断东三上部为降斜减方位地层。
地层：东三中
实钻分析效果：滑动钻进造斜率7-8°/30m，转动钻进增斜率1-2°/30m，方位小漂0.4°/30m。
根据实钻情况，10-20kN轻压吊打依然增斜严重，方位小漂，判断东三中部为增斜减方位地层，当前钻具组合无法满足继续复合钻进需求，现场决定更换稳斜钻具组合，加一个209mm欠尺寸尾扶、加一根无磁钻铤，提高BHA刚性，增强稳斜效果，实现稳斜复合钻进。
（3）三开稳斜段（3265-3600m）
钻具组合如下：Φ215.9mmPDC钻头×0.35m+Φ172mm*1.25°马达×7.97m+411*410浮阀×0.81m+Φ209mm欠尺寸扶正器×1.54m+MWD短节×0.76m+Φ172mm无磁钻铤2根×18.21m+Φ127mm加重钻杆15根×141.4m+Φ127mm钻杆×1296.43m+411*520接头×1.11m+Φ139.7mm钻杆×489.25m+Φ139.7mm加重钻杆×197.23m+Φ139.7mm钻杆
地层：东三中
实钻分析效果：加尾扶后复合钻进增斜率0.3-0.6°/30m，方位小漂0.2-0.4°/30m，滑动定向钻进托压严重、频繁憋泵。
地层：东三下
实钻分析效果：复合钻进降斜率0.6°/30m，方位基本稳定。
根据实钻情况，稳斜钻具组合在东三段中部复合钻进增斜率明显减缓，东三下部加大钻压钻进，井斜不增反降，方位小漂，判断东三下部为降斜减方位地层。
3.结论与认识
1）东一、东二段为降斜地层方位基本稳定，东三上部为降斜减方位地层，东三中部为增斜减方位地层，东三下部为降斜减方位地层；
2）施工之前应仔细研读工程与地质设计并与甲方保持沟通，根据不同的地质特点优化井眼轨迹剖面，优化造斜点、造斜段和稳斜段，保证钻井时效；
3）在井眼轨迹控制中要根据不同井段的特点选用钻具组合与钻井参数，坚持多复合少定向，确保井眼轨迹平滑和钻井安全。