【摘要】老168井台58口开发井，其井位密度极大，相距较近，井眼轨迹交错重叠，造斜点浅，地层松软，致使实际井眼轨迹与设计井眼轨迹偏离较大，钻井难度大，做好科学合理的钻井工程设计和钻井技术优化是老168大型丛式井组的钻井关键技术。文章阐述了在老168井钻井工程设计时，通过优化钻井顺序、井身剖面、井口分布等方法，既能满足充分开采油藏要求，又能有效防碰，保证钻井安全；在施工过程中，从优选钻具组合、有效控制井深轨迹以及每口井具体防碰措施等方面进行详细分析，优化钻井技术，顺利完成老168井台58口井的施工。老168平台钻井关键技术的成功经验，对丛式井开发钻探有借鉴和参考意义。
　　
【关键词】老168井组 丛式井 防碰 关键技术
　　
老168平台位于老河口油田老168井井口方位122°距离654m，构造位置为渤中坳陷埕北凹陷老168块构造较高部位，主要开发馆陶组油藏，老168井台58口开发井，由四个井队同时施工，组间距均为5m，相距较近，其井位密度极大，井眼轨迹交错重叠，多数井设计造斜点均小于500m，由于造斜点浅，地层松软，致使施工轨迹与设计轨迹偏离较大，防碰难度大，做好科学合理的防碰工作是重点，做好大型丛式井组的防碰工作，主要是做好钻井工程设计优化、钻井技术优化两个方面的工作。
　　
1 钻井工程设计优化
　　
对整个平台所钻井进行整体优化，合理地安排钻井作业顺序，选用井身最短、井斜角适当的最简单剖面，根据防碰扫描结果，避免发生邻井相碰或因井距太近邻井套管对磁性仪器产生干扰，以完成丛式井的设计。1.1 井口分配优化
　　
（l）用外围的井口打位移大的井，用中间的井口打位移较小的井。
　　
（2）按整个井组的各井方位，尽量均匀分布井口，使井口与井底连线在水平面上的投影图尽量不相交，且成放射状分布，以方便轨迹跟踪。
　　
（3）考虑到钻井平台的最大额定载荷分布，将井斜大、位移大、井深较深的井安排在平台额定载荷大的地方。
　　
（4）如果按照以上的顺序仍有不能错开的井，可以通过调整造斜点或造斜率的方法来解决。
　　
1.2 钻井顺序优化
　　
根据地质、开发部门有关注水配产要求和对地层情况的掌握，对老168平台钻井顺序进行总体优化，利用计算软件进行每口井的井眼轨道优化，根据防碰扫描结果和轨道参数的合理性不断调整钻井顺序，完成施工前的钻井顺序优化。在方案实施过程中，根据油藏不断落实新的靶点位置，再次按照总体优化的方法不断优化平台总体钻井顺序，直至整个平台实施完成。 反复优化，最终获得满足油藏需要逐步落实储层的最优钻井顺序。
　　
1.3 井眼轨道设计优化
　　
（1）井身剖面。根据采油工艺的要求，为保证隔热油管的顺利起下，减小注汽时弯曲应力和热应力对隔热油管造成的破坏，井眼轨道设计尽可能平滑。老168平台丛式井因位移大，斜井裸眼段长，为了以较小的井斜获得较大的位移，设计定向采用直-增-稳三段制轨道类型，技术成熟，井眼轨道简单、平滑，这样将减少钻井工序，降低摩阻，减少钻井时复杂情况和事故发生的可能性。
　　
（2）造斜点。根据目标点垂深、位移、轨道类型和防碰绕障工作需要，相邻井的造斜点上下至少要错开15m以上，通常错开30～50m，防止井眼间窜通和磁干扰。在老168整体优化时在确保钻井能够实现的前提下错开至少50m，为后期调整预留空间。通过调整造斜点的深度来达到防碰的目的，大位移采用浅造斜点，小位移采用深造斜点。造斜点尽量控制下压，降低造斜点，使得造斜段井眼稳定，有利于下部钻井施工。如果设计的最大井斜角超过采油工艺或常规测井的限制或要求，应将造斜点提高或增加设计造斜率。
　　
（3）造斜率。考虑采油工艺的要求，不影响采油工具的下入和管材的抗弯能力；考虑地层特性的影响因素，如：地层倾角、地层的各向异性、井径扩大等；考虑动力钻具的造斜能力；考虑施工周期和钻井成本。造斜率一般选定范围15°/100m～25°/100m。老168平台定向井造斜率选定15°/100m，技术成熟，井眼轨道简单、平滑，降低施工难度，可以满足采油工艺要求。
　　
（4）最大井斜角。在保证油田开发要求的前提下，尽量不使井斜角太大，以避免钻井作业时，扭矩和摩阻太大，并保证其它作业的顺利进行，如电测、下套管作业等。常规测井工具通过的井段其最大井斜为62°，在满足采油工艺的前提下，利于井眼的清洗。如果初始设计出最大井斜角达60°以上，则应适当调整造斜点和造斜率，使最大井斜不超过60°。但由于老168井区方案布井水平位移大，且单台控制井密，考虑到防碰要求，造斜点需相互错开，井斜角较大，借鉴老163井台实钻井斜角，本井区井斜角控制在70°以内。1.4 优化后效果
　　
为了确保优化的可操作性，优化过程中随时对新钻井与其他各井进行轨道防碰扫描，不断调整井口分配、钻井顺序与井眼轨道，优化后的钻井设计不仅应该满足油藏需要，而且也要满足防碰要求，尽量确保井口间距为各井间最小距离。老168平台井间距设计为5 m，优化后各井间最小距离位于直井段（间距为5m），最终方案能够满足各井间防碰要求。老168 平台实施完工后，未发生任何钻井防碰事故，优化后的钻井工程设计满足了施工要求。表1列出了实钻数据与邻井距离小于5m的井。
　　
2 钻井技术优化
　　2.1 钻具结构选择
　　
（1）钻头选择。由于老168油藏主要位于馆陶组，根据馆陶组以上地层松软，可钻性好的特点，选用HAT127钢齿牙轮钻头钻直井段或定向，在实际应用中取得了良好效果，既能满足定向要求，还提高了机械钻速。
　　
（1）每口井施工前必须要做出本井设计与已施工井的防碰扫描。做出施工预案、防碰扫描图后与施工相关人员进行技术交底，提示危险井段施工时注意防碰。施工前分析有无碰上的可能性，如无法避免，应申请绕障施工。然后根据实际情况做一份绕障设计，经有关领导批准后方可施工。 　　
（2）定向施工时，在造斜点附近与其他邻井进行防碰扫描计算，如果扫描结果小于3m，有可能出现磁干扰现象。在开始定向时需在同井深测量三个以上的数据，判断有无磁干扰，如有则申请陀螺定向。
　　
（3）施工中应随时注意钻进参数的变化，在钻进危险井段前提示司钻注意观察，如出现憋钻现象，立即停钻，注意观察，分析原因，如有水泥、铁屑必须立即停钻，并通知相关领导，等候措施；如无水泥、铁屑返出，必须找出引起憋钻等现象的原因，才能继续施工。
　　
（4）施工过程中要随时根据实钻轨迹进行防碰扫描计算，预测下一井段的防碰情况，及时调整轨迹，确保施工的顺利进行。
　　
（5）防碰井段的待钻井眼，设计方位在东西方向：即90°和270°方向附近要特别注意，在这个方向的磁性参数受干扰最大，同样在多点测斜时候，由于邻井套管干扰，测出的方位也会受到干扰，在此时应加长无磁环境，保证测量数据的准确性。
　　
（6）仪器统一和双配，由于老168平台是个海油陆采的大平台，四面环海，进场公路为单车道近10km，自然条件恶劣常有风暴潮影响。为了生产不受天气影响，该平台所有施工井队的测量仪器保证同一型号，且均为双配置，易损易冲蚀配件做好足量准备，做到井内使用一套，地面准备一套，最大限度的保证施工正常运行。同时对参与该平台施工的探管专用并统一标定定期检测，为该平台的防碰工作打下坚实准确的测量基础。且使用同一种仪器，能减少各井之间因不用测量仪器所造成的测量误差，为后期防碰工作提供良好的平台。
　　
3 应用效果
　　
老168平台在250m×120m的平台上钻成定向井58口，总进尺120406m，水平位移超过1000m的井35口，水平位移超过1500m的井19口，水平位移超过2000m的井4口。井斜角大于60°的井12口。井斜角大于55的井10°口，井底水平位移最大2205.69m，最小263.79m，造斜点最浅为150m，造斜点最深为1000m，丛式井组井身质量合格率100%，未发生任何钻井相碰事故。
　　
4 总结及建议
　　
（1）进行丛式井开发必须做总体设计方案，进行整体防碰设计，合理布置井口位置和施工顺序，优化轨道设计，要对设计出的轨道，进行防碰扫描，以确保钻井施工过程的安全，避免与邻井相碰事故的发生。
　　
（2）通过选用合适的定向工具、钻具组合，采用勤测量勤调整轨迹的方法，对轨迹实行有效控制，使实钻轨道尽量不偏离设计轨道太多，是防碰工作的关键。
　　
（3）在方案实施过程中，必须对正钻井与已完钻井进行实时防碰扫描，及时调整钻井顺序与井眼轨迹。对有相碰危险的井段，可以采用预定向技术三维绕障，但前提是不影响后续施工，也不增加后续井的技术难度。
　　
（4）井身轨迹计算时要考虑测量数据误差对实钻轨迹的影响。可以根据实际工作经验，采用以井眼轴线为中心的误差椭圆范围进行施工。
　　
参考文献
　　
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[2] 王正，樊迎春，陈小元，等 .兴瓦油田定向井、丛式井整体开发钻井技术[J].西部探矿工程，2007（4）
　　
[3] 张广垠，由宏君，马开良，等 . 定向井丛式井整体开发技术[J].西部探矿工程，2004（4）
　　
作者简介
　　
董志辉（1983-），男，湖北大悟人，工程师，主要从事钻井工程轨迹控制服务及钻井工艺研究。