综合录井在水平井钻井中的导向功能分析

邵帆(中法渤海地质服务有限公司湛江分公司，广东 湛江 524057)

0 引言

水平钻井技术的流行不是近几年开始的，而是在20 世纪20年代就开始了使用，这是一项能有效提升石油气产量的技术。我国现阶段的水平钻井技术仍旧处于发展阶段，但实际上技术已经趋于成熟，只不过与其他发达国家间比较还有进步空间。

1 水平井钻井技术概述

已知的是，水平井的使用能够提升油气产量，但此种井的钻进工作难度较高。水平井钻进的要点在于井眼轨迹控制，轨迹需要与设计细节完全符合才能促使水平井质量完全达到施工标准。此种井通常建设在低渗透的地层和垂直裂缝当中，尤其是在浅层的油气开发工作中，才能得到最佳工作效果。

为全面提升工作效率，施工中的弯头和稳定器都需要保障处于可灵活转动的状态下。随着相关钻井技术的发展，钻井工作的优化设计、轨道控制等工作环节，都能得到全面的发展和进步。

2 水平井钻井工艺技术要点

2.1 钻具优化组合设计

水平钻井工艺的难点在于提升对水平井横向钻井轨迹的控制程度，这就需要钻具的辅助。钻具的选择需要注意的要点有两方面，一方面是其在水平井中水平段旋进是否具有较强稳定性，保障在旋转钻井时能够用更快的速度将钻压传递到井下，这样更能帮助水平井提升水平推进的效率及延伸度。

另一方面是钻具组合在选择时，应注意尽量选择具有造斜能力的设备工具。水平井钻井的过程中，最突出且难以解决的就是在井下水平段的摩擦，若采用的是滑动钻井，则水平轨迹难以控制，若器具本身具有一定的造斜能力就能很好地解决此类问题。但需要关注的是造斜率的大小，太大会增加摩擦扭矩，太小又会拖慢轨迹进行速度，且若钻具组合选择的不好，水平钻井水平段又长，那么在工作过程中脱靶就是难以避免的问题。

2.2 井深优化设计

水平井钻井的过程中需要控制轨迹[1]。众所周知，水平井的钻进顺序是从上到下，由内而外，经过此种顺序建设的水平井能够保障各层管套和井眼之间的缝隙距离更加合理。同时为保障水平井固井要求，在第二次钻进工作落实时，要控制钻头尺寸小于上层管套直径，如此一来，钻头就能够顺着上次钻进的路线继续施工。

其次是井身设计。井身能够对地层当中的油气起到保护作用，因此在设计时，应尽可能地保障钻头钻进工作的安全系数，有效降低渗漏、喷射、塌陷等情况产生的概率，提升钻井工程落实的效率。当钻井工作进行到下部地层，工作人员一般会将钻井液更换成为高密度钻井液，主要原因在于此时水平井内部的压力不会导致上层管道薄弱的部分开裂，因此可以适当加快钻进速度。

最后是当水平井钻井过程中，实际的地层压力超过预测值，就会产生井涌的情况，设计人员需要提前预测类似的突发情况，保障能够在特殊条件下，团队仍然具备在压力范围内处理流溢情况的能力。

此外，还要注意的是钻井过程中的套管尺寸、钻头规格等都会对未来的水平井钻进和采油工作造成影响，一旦各部分细节之间的配合存在差异，就会提高工程成本投入。一般情况下，工程中套管的尺寸和钻头规格，能够作为油层套管规格设计的参考，全部确定好后，再调整钻头尺寸，就能够保障后续工程落实的顺利程度。

2.3 控制井眼轨迹

上文中已经多次强调水平井钻井施工的要点是控制井眼轨迹。一般情况下的水平井井眼轨迹控制使用的是弯外壳螺杆钻具，该技术的原理是根据螺杆钻具设备自身的特点展开工作，将钻井液产生的水力转化成为钻头的前进动力。同时在钻进过程中，可以利用随钻测斜设备确认地下螺杆弯角的方向，保障井眼始终按照设计标准钻进。

针对弯外壳螺杆钻的特性，工作人员可以对二维水平井的掘进轨迹进行控制。技术相关的分析工作中，尤其是在预增斜轨迹当中，水平井的掘进最佳选择是弯螺杆钻具，再与稳定器和斜坡钻杆配合，就能够更精确地控制钻井轨迹的前进方向。

增斜井的造斜率控制要点分为两个方面，一方面是工作人员要注意施工顺序先高后低。另一方面是保障下部井段的水平段轨迹控制过程中，应选择倒装钻具组合，此种优化组合方式下能够降低摩擦力对钻进工作的影响程度，更好地完成钻压传递。

2.4 合理选择钻井液

上文中多次提到钻井液[2]，由此可见，它在水平井钻进的过程中起到至关重要的作用，也是保障各项施工工艺落实的基础条件。因此工作人员在选择钻井液时应提高关注程度，一般情况下的水平井钻井液能够保障钻井顺利程度，原因在于它能大幅度降低钻进过程中钻具与井壁之间产生的摩擦力，同时还能达到清洁井眼，提升井眼稳定性的效果。

在水平井钻井的过程中，工作人员要注意的要点如下：

第一是钻井液化学凝聚力、黏度等参数要严格符合设计标准。

第二是钻井液的固相含量不能过高，要维持在减低钻井过程中微米颗粒的程度，避免延长工期。

第三是要具有防塌陷和抑制性能，不论钻井工程进行到何种地层都能适应地层特性，并维持钻井设备的稳定程度。

第四是保护油气层，油气层是最容易产生渗漏的位置，钻井液能够提高对该位置的保护程度。

第五是其自身要具有良好润滑效果，降低钻进过程中产生的摩擦力，减少卡钻等情况的产生。

2.5 优化设计水力参数

随着近年来水平钻井技术的发展，市面上已经出现了喷射式的钻头[3]。此种钻头使用需要工作人员考虑水力参数的优化工作，水力参数代表的是上述钻头的特征和射流水力，优化设计工作的内容是寻找相对合理的数值搭配方式，最大程度上保障水平井井下的工作效果，加快工程进度。

3 水平井段综合录井曲线特征模块分析

当下的钻井工艺控制过程[4]，需要工作人员深入分析井眼走向，尤其是在油层和上下围岩的控制中，可以配合分析综合录井图，将可能产生的不同表征投入应用实验，提升在钻井过程中对油气层和泥岩的控制力度。该项工作必然离不开气测值控制，此种数值表现为全量、全组分由低到高迅速上升，同时随着钻井测量的进度增加。在分析时，工作人员根据油气层的砂岩位置展开工作，就能够得知钻井时砂岩的含量会不断提升。随着岩屑中泥质成分的减少，可以发现油气和岩屑之间的比例不断变化，最终呈现上升趋势。

由于油气层变化[5]在施工过程中，随着钻井测量垂深的变化，自然伽马线也会改变形态，若岩屑无油气显示，气测的全量曲线最终会下降到背景值直到完全消失。

4 水平井录井技术难点以及解决方式

4.1 优化综合录井施工方案

为保障水平井钻进施工作业更好的展开，工程落实方案优化是很有必要的。主要需要工作人员通过分析综合录井模块当中岩屑和气测录井等情况，进一步分析特征曲线的综合性，保障井下的油气层区域范围得到有效控制。全面控制和优化之后，工作人员就能处于更加有利的位置展开后续测录井相关工作。同时一旦市场上产生了更加先进的水平井钻进的技术，工作人员也要勇于尝试。

4.2 检测真假气

实际上水平钻井的过程中，工作人员能观察到轻组分的具体变化情况，针对该特点，工作人员可以分析油层钻井模块。当前的工作模块当中，工作人员提高对砂层顶部泥质粉砂岩的控制力度，设计具体控制工作流程时，工作人员需要根据地层颜色和深度判断下一步工作安排。想提升判断结果的准确程度，工作人员可以针对不同模块的泥质粉砂岩进行相对的伽马值控制，最终达到更好的控制效果。

4.3 分析不同井钻水平段

通过分析不同水平工作段的施工细节，工作人员可以掌握砂质泥岩性质，并合理优化水平井的钻井轨迹。在设计过程中，需要保障优化质量和细节经得起推敲，将精细岩屑录井在薄油层水平钻井当中的价值最大化。

为提升工作人员的实际分析效果，可以在每次施工开始前，组织员工参加相关技能的培训，保障其在工程落实前期获得阶段性的能力增长效果。同时也可以向员工灌输分析工作的重要性，引导其提高认识程度，最终用更加饱满的精神状态投入工作。

4.4 导向控制录井综合性

工作人员需要在未来水平钻井的模块当中通过导向控制录井中和性，达到预测油层变化的目的。在当前大部分的工作模块当中，工作人员都要根据气测录井情况等数据判断油气岩层的实际钻进情况，更好的展开油层界限设定工作。

如：在工作中提升LWD 软件的使用率，该软件能辅助工作人员对水平井的井下情况进行垂深控制，保障得到的井斜数据准确性。在这样的条件下，工作人员能够更加顺利的进行油层剖析工作，促使钻井轨迹始终在优质控制下推进。

工作效益的提升需要工作人员对多口相邻水平井展开实钻控制，这不仅能辅助后续的油层厚度分析工作，还可以配合展开构造图等其余图纸的分析。上文中提到的综合录井技术都能够反映我国当下钻井水平和实践行为，从而更加有效的落实后续钻井水平方向轨迹的控制工作，并将地层中的反应完整记录下来，归纳导入到数据资料库当中，供行业内其他工作人员查阅。

5 结语

总而言之，想提升当下水平井钻井工作的效率，全面分析综合录井的地层信息是至关重要的，也能在优化过程中逐渐降低水平井钻井工作的复杂程度。