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【摘要】为实现安全优质快速钻井，减少井眼轨迹控制的难度和工作量，针对歧口凹陷大位移水平井ZH68-10L井的地质特点，设计了“三增”井眼轨道剖面，将轨道设计值与landmark计算值进行对比；计算了起下钻、旋转钻井、滑动钻进等不同工况下的摩阻扭矩值，据此优选出最优井眼轨道。【关键词】水平井 轨道设计 摩阻扭矩 landmark
歧口凹陷位于黄骅坳陷中区，是黄骅坳陷最大的生油凹陷，勘探面积近3000km2。2011年，大港油田展开了斜坡区岩性油气藏和潜山油气藏勘探工作。本文对珵海斜坡大位移水平井ZH68-10L井进行轨道设计，然后利用landmark软件进行理论摩阻扭矩计算，优选设计出合适的井眼轨道。
1 ZH68-10L井基本情况
ZH68-10L井目的层为沙河街组砂三段砂岩储层，靶点垂深4300米。其钻探目的为落实珵海斜坡沙一下白云岩储层的含油气情况，实现对珵海区块的滚动开发。
2 井身剖面的选择
为了有效地保障水平井轨迹控制的成功率及中靶精度，形成了“直-增-增-增-平”的连增复合型“三增”式剖面。“三增”式剖面井眼轨迹圆滑，摩阻扭矩较小，环空间隙较大，有利于安全钻进，降低水平段施工难
度 [1]-[4] 。
3 井眼轨道设计结果
根据井眼轨道设计的原则及相关公式，设计了造斜点在1100m的“三增”式井眼轨道，然后使用landmark软件对设计结果进行了对比。设计结果如表1所示。
从以上结果对比可知，两种方法计算结果大致相同，井深、造斜率等计算数据相差很小，说明计算方法是准确的。
4 井眼轨道摩阻扭矩计算结果
针对前面设计的井眼轨道，对其摩阻扭矩进行了计算分析[5]。
设计完钻钻具组合为216mm钻头+动力钻具+203mm无磁钻铤+127mm无磁钻铤+127mm加重钻杆+127mm钻杆。在计算中钻井液密度取1.3g/cm3，摩阻系数取2.5，计算时设钻头在技术套管内。计算了起下钻、旋转钻井、滑动钻进等不同工况下的摩阻扭矩值。轨道转盘面扭矩和大钩载荷的对比结果如表2所示。
图1 计算得到的井眼轨道垂直剖面图5 结论
（1）相对于 “双增”剖面，“三增”剖面井眼轨迹圆滑，摩阻扭矩较小，有利于安全钻进，为井眼轨迹控制创造有利条件。
（2）比较了 “三增”剖面轨道节点计算值与landmark设计值，数据相差较小，说明计算方法是正确的。
（3）计算了不同工况下设计轨道的摩阻扭矩值，结果显示不同工况下的大钩载荷与转盘面扭矩均较小，因此选取该轨道作为最优井眼轨道。
参考文献
[1] 刘修善，石在虹.给定井眼方向的修正轨道设计方法[J].石油学报，2002，23（2）：72-76
[2] 唐雪平，苏义脑，陈祖锡.三维井眼轨道设计模型及其精确解[J].石油学报，2003，24（4）：90-93
[3] 张焱.定向井井眼轨迹最优化设计方法研究[J].天然气工业，2000，20（1）：57-60
[4] 眭满仓.水平井井迹曲线的优化设计[J].江汉石油学院学报，2000，22（2）：25-26
[5] 闫铁，马红张海，谷玉堂等.钻柱在水平分支井段中的摩阻力分析[J].科学技术与工程，2010，10（22）：5378-5380
作者简介
杜青云，1988年出生，男，硕士研究生，现主要从事钻井工程技术研究工作。
歧口凹陷位于黄骅坳陷中区，是黄骅坳陷最大的生油凹陷，勘探面积近3000km2。2011年，大港油田展开了斜坡区岩性油气藏和潜山油气藏勘探工作。本文对珵海斜坡大位移水平井ZH68-10L井进行轨道设计，然后利用landmark软件进行理论摩阻扭矩计算，优选设计出合适的井眼轨道。
1 ZH68-10L井基本情况
ZH68-10L井目的层为沙河街组砂三段砂岩储层，靶点垂深4300米。其钻探目的为落实珵海斜坡沙一下白云岩储层的含油气情况，实现对珵海区块的滚动开发。
2 井身剖面的选择
为了有效地保障水平井轨迹控制的成功率及中靶精度，形成了“直-增-增-增-平”的连增复合型“三增”式剖面。“三增”式剖面井眼轨迹圆滑，摩阻扭矩较小，环空间隙较大，有利于安全钻进，降低水平段施工难
度 [1]-[4] 。
3 井眼轨道设计结果
根据井眼轨道设计的原则及相关公式，设计了造斜点在1100m的“三增”式井眼轨道，然后使用landmark软件对设计结果进行了对比。设计结果如表1所示。
从以上结果对比可知，两种方法计算结果大致相同，井深、造斜率等计算数据相差很小，说明计算方法是准确的。
4 井眼轨道摩阻扭矩计算结果
针对前面设计的井眼轨道，对其摩阻扭矩进行了计算分析[5]。
设计完钻钻具组合为216mm钻头+动力钻具+203mm无磁钻铤+127mm无磁钻铤+127mm加重钻杆+127mm钻杆。在计算中钻井液密度取1.3g/cm3，摩阻系数取2.5，计算时设钻头在技术套管内。计算了起下钻、旋转钻井、滑动钻进等不同工况下的摩阻扭矩值。轨道转盘面扭矩和大钩载荷的对比结果如表2所示。
图1 计算得到的井眼轨道垂直剖面图5 结论
（1）相对于 “双增”剖面，“三增”剖面井眼轨迹圆滑，摩阻扭矩较小，有利于安全钻进，为井眼轨迹控制创造有利条件。
（2）比较了 “三增”剖面轨道节点计算值与landmark设计值，数据相差较小，说明计算方法是正确的。
（3）计算了不同工况下设计轨道的摩阻扭矩值，结果显示不同工况下的大钩载荷与转盘面扭矩均较小，因此选取该轨道作为最优井眼轨道。
参考文献
[1] 刘修善，石在虹.给定井眼方向的修正轨道设计方法[J].石油学报，2002，23（2）：72-76
[2] 唐雪平，苏义脑，陈祖锡.三维井眼轨道设计模型及其精确解[J].石油学报，2003，24（4）：90-93
[3] 张焱.定向井井眼轨迹最优化设计方法研究[J].天然气工业，2000，20（1）：57-60
[4] 眭满仓.水平井井迹曲线的优化设计[J].江汉石油学院学报，2000，22（2）：25-26
[5] 闫铁，马红张海，谷玉堂等.钻柱在水平分支井段中的摩阻力分析[J].科学技术与工程，2010，10（22）：5378-5380
作者简介
杜青云，1988年出生，男，硕士研究生，现主要从事钻井工程技术研究工作。