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[摘 要]井身轨迹质量控制是钻井工作中的一项重要工作。文中分析了影响井身轨迹质量的主要因素，介绍了定向井井身轨迹质量控制3项技术，以及井身轨迹控制技术在孤东7-6P2井的应用情况等。实践证明，该技术井身轨迹控制效果好，它的应用能有效提升定向井轨迹质量。
[关键词]定向井；井身轨迹控制；中靶；直井段；斜井段
中图分类号：TE26 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）09-0060-01
井身轨迹质量控制是钻井工作中的一项重要工作。随着油田勘探开发的不断深入，工程技术人员逐步认识到井眼弯曲问题的危害，防斜打直便成为钻井技术领域的重要内容。利用井斜原理钻成了定向井、水平井和丛式井，解决了许多钻井难题并取得了良好的经济效益，从防斜打直、造斜、增斜、稳斜到降斜，井身轨迹控制显得尤为重要。为了有效地进行井身轨迹的控制，掌握井身轨迹的变化趋势，及时发现油层并准确入靶，在实际施工中进行了应用，降低了完井作业难度，取得了较好的质量控制效果。
1 影响井身轨迹质量的主要因素
影响主要因素是钻具组合结构、仪器仪表的工作可靠性能、井身的几何形状、钻井工艺参数、地层特性、钻头的切削性能。井身的几何形状、仪器仪表的工作可靠性能、和地层特性是不可控参数，而下部钻具组合、钻井工艺参数和钻头切削性能是人为可以控制的。
2 定向井井身轨迹质量控制技术
2.1 直井段防斜打直技术
直井段打不好，将给造斜段带来很大的困难，定向井直井段的施工质量是以后轨迹控制的基础。在实际施工中要求实钻轨迹尽可能接近铅垂线，也就是要求井斜角尽可能小。500米不超1°，1000米不超2°定向井的直井段可以按照打直井的方法进行轨迹控制，而且比打直井要求更高，所以在施工中要合理制定并执行技术措施，例如使用大钻铤及钟摆钻具组合，合理选择钻头及钻井参数，并根据施工需要及时测斜以采取相应的纠正和预防措施，确保直井段的防斜打直。
2.1.1 定向井直井段井身轨迹控制及防碰技术措施
丛式井设计是根据本地区情况选择好井口地面距离。根据一次开钻井眼大小及下一步生产时所选用采油设备，井口地面距离一般不小于2米。
选择好钻具组合及钻进参数。定向井直井段施工中，应采用本地区认为最佳防斜的钻具组合。在直井段钻进过程中根据实际情况进行井斜角的中途监测，及时发现井斜并立即采取措施。对于丛式井，为了防止直井段相碰，在施工中，各井在直井段井眼轴线应保持平行，绝不能相交，为造斜井段打好基础，固然直井段吊打能夠防斜，然而钻井时效却很低。可采用同一井台中，在直井段使用相同的钻具组合、相同的钻头和喷嘴组合、相同的钻井参数之做法，既可防碰，又可适当加大钻压提高钻速，缩短直井段施工周期；为了方便下一步施工和具有较强的对比性，第一口井即使没有磁干扰，也应使用多点测取数据，以便和下一步施工井进行数据对比。加强测斜，在中途监测过程中，如果发现井斜，根据实际井斜情况，可以采用减压吊打纠斜、单弯动力钻具纠斜或填井侧钻等措施。
2.2 定向造斜技术
定向造斜段，是增斜井段的一部分，但它是从垂直井段开始增斜的。现代的定向造斜，除套管开窗侧钻还使用变向器外，几乎全是使用动力钻具造斜工具。
2.2.1 初始方位角的确定
在定向过程中，为避免扭方位，定向时往往对靶心留有一定的夹角，但由于受诸多因素的影响，确定合适的方位初始角难度相当大，其中影响井眼飘移最主要因素是地层产状，在施工中，结合邻井资料，若地层自然造斜方位有右漂趋势，将方位初始角定在靶心与左靶边（顺时钟）之间，或左靶边外侧；反之定在靶心与右靶边之间（或外侧）。
2.2.2 定向造斜段井身轨迹的控制
定向造斜段现在常用的钻具组合及钻井参数。定向井施工中，使用常规“单弯螺杆+牙轮钻头”的钻具组合存在易掉牙轮，定向速度慢，全角变化率不能有效控制，不能复合钻进等诸多问题。采用PDC钻头配合单弯螺杆定向造斜，用随钻仪器监测，能有效地解决上述问题。该钻具组合的优点表现为机械钻速高，钻头寿命长，钻具转动容易，并能通过滑动钻进与复合钻进相结合控制全角变化率，实现井眼轨迹的连续控制。
2.3 跟踪控制技术
该技术主要是利用动力钻具滑动和复合钻进相结合加以控制。在稳斜和降斜的时候，一般使用转盘常规扶正器钻具组合来完成。只有在下列两种情况下，才使用动力钻具进行控制：
①使用转盘常规扶正器组合已难以完成增斜或降斜要求时，改用动力钻具造斜工具进行强力增斜或降斜；
②转盘常规扶正器组合不能控制方位，而且在钻进中常常出现方位漂移。当井眼方位有较大偏差，有可能造成脱靶时，必须使用动力钻具造斜工具来完成扭方位。
在钻井设备满足要求的前提下，选用适合地层的高效能PDC钻头，运用转盘加动力钻具复合钻进，实施大钻压、大排量、高转速之“两大一高”钻井技术，可大幅度提高机械钻速。而且，能保持井身轨迹平滑，还能一次性完成造斜、增斜、稳斜、降斜、扭方位等施工，可有效地保证井身质量。因此，优化施工方案，优选动力钻具和钻头，可提高每一趟钻工程成功率，大大提高行程钻速，可有效的缩短建井周期。
3 井身轨迹控制技术在孤东7-6P2井的应用
孤东7-6P2井位于孤东油田济阳坳陷沾化凹陷孤东披覆构造东翼。设计井深为1908米，井底位移422米的水平井。孤东七区西馆下段受断层遮挡，砂体大面积连片分布，油层分布主要受构造控制，同时受岩性影响，各小层具有不同的油水界面，根据井钻遇油层情况，馆下段2-3砂层组含油小层均有较大体积的底水分布，该块馆下段2-3砂层组为一构造简单、高孔高渗，属构造-岩性底水油藏。
七区西馆下段属辫状河沉积，馆下段砂岩以细、粉细砂岩为主，泥岩为紫红、灰绿及杂色泥岩，反映陆上氧化沉积环境。砂层以粗、中砂岩为主，顶部以细、粉细砂岩为主。馆下段2-3砂组孔隙度平均值为32.3%，渗透率平均值为2427×10-3μm2，碳酸岩含量平均为0.65%，泥质含量平均为23.2%，M值平均为0.22mm，C值平均为0.53mm，分选系数平均为1.72。属于高孔、高渗的储层。设计新井目的层Ngx31小层，砂体厚度9-11m，有效厚度6m，老井测井解释孔隙度31%，渗透率2892×10-3um2。
根据随钻测井，确定目的层顶界深度，跟踪调整井眼轨迹，根据情况采用滑动钻进和复合钻进两种方式施工，随时调整井斜方位；确保施工轨迹准确中靶。在该井施工中，平稳增斜要求较高，所以采用的是FEWD（LWD）随钻随测监控井眼轨迹；根据实际情况采用滑动钻进和复合钻进两种方式施工，随时调整井斜方位；并以滑动钻进方式相配合，实现增斜、调整方位等。使整个井段的平均曲率接近于设计曲率，使实钻轨迹尽量接近设计轨迹，有效地保证了轨迹控制精度。最终完钻井深1908米，最大井斜90°。
孤东7-6P2井，由于裸眼井段较长且该段钻遇地层为馆陶组。馆陶组储层岩性为疏松砂岩，应控制排量，保持合理黏切，防水力冲蚀扩径。给准确定向带来困难，因此钻井液润滑性是能否保证顺利定向的关键。施工中保持钻井液低粘、低切、低固相，加入1%的聚合醇润滑剂，确保井壁形成薄而坚韧的泥饼，减少钻具与泥饼的接触面积，提高泥岩地层强度，封堵泥岩微裂缝，有效地降低摩阻系数，防止粘卡。进入馆陶组后加足防塌剂，分别使用沥青防塌剂和聚磺防塌体系，很好地控制了井径扩大率，创4-9区块最小井径扩大率记录，为保证井身轨迹质量奠定了良好基础。
4 结束语
实践证明，直井段严格执行有效防斜打直技术，可以控制水平位移，为后续施工创造良好的基础。孤东7-6P2井，在易斜段采用动力钻具纠斜，以复合钻进方式进行钻进，井身轨迹得到了很好地控制，提高了井身轨迹质量，还大大提高了钻井速度。加强井身轨迹控制技术的研究应用，可以有效提升定向井轨迹质量的控制。
参考文献
[1] 解蒙.浅谈定向钻井技术常见问题与措施[M].石油工业出版社，北京：2016.
[2] 陈旭.石油钻井工程[M].石油工业出版社，北京：2010.：206-223.
[关键词]定向井；井身轨迹控制；中靶；直井段；斜井段
中图分类号：TE26 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）09-0060-01
井身轨迹质量控制是钻井工作中的一项重要工作。随着油田勘探开发的不断深入，工程技术人员逐步认识到井眼弯曲问题的危害，防斜打直便成为钻井技术领域的重要内容。利用井斜原理钻成了定向井、水平井和丛式井，解决了许多钻井难题并取得了良好的经济效益，从防斜打直、造斜、增斜、稳斜到降斜，井身轨迹控制显得尤为重要。为了有效地进行井身轨迹的控制，掌握井身轨迹的变化趋势，及时发现油层并准确入靶，在实际施工中进行了应用，降低了完井作业难度，取得了较好的质量控制效果。
1 影响井身轨迹质量的主要因素
影响主要因素是钻具组合结构、仪器仪表的工作可靠性能、井身的几何形状、钻井工艺参数、地层特性、钻头的切削性能。井身的几何形状、仪器仪表的工作可靠性能、和地层特性是不可控参数，而下部钻具组合、钻井工艺参数和钻头切削性能是人为可以控制的。
2 定向井井身轨迹质量控制技术
2.1 直井段防斜打直技术
直井段打不好，将给造斜段带来很大的困难，定向井直井段的施工质量是以后轨迹控制的基础。在实际施工中要求实钻轨迹尽可能接近铅垂线，也就是要求井斜角尽可能小。500米不超1°，1000米不超2°定向井的直井段可以按照打直井的方法进行轨迹控制，而且比打直井要求更高，所以在施工中要合理制定并执行技术措施，例如使用大钻铤及钟摆钻具组合，合理选择钻头及钻井参数，并根据施工需要及时测斜以采取相应的纠正和预防措施，确保直井段的防斜打直。
2.1.1 定向井直井段井身轨迹控制及防碰技术措施
丛式井设计是根据本地区情况选择好井口地面距离。根据一次开钻井眼大小及下一步生产时所选用采油设备，井口地面距离一般不小于2米。
选择好钻具组合及钻进参数。定向井直井段施工中，应采用本地区认为最佳防斜的钻具组合。在直井段钻进过程中根据实际情况进行井斜角的中途监测，及时发现井斜并立即采取措施。对于丛式井，为了防止直井段相碰，在施工中，各井在直井段井眼轴线应保持平行，绝不能相交，为造斜井段打好基础，固然直井段吊打能夠防斜，然而钻井时效却很低。可采用同一井台中，在直井段使用相同的钻具组合、相同的钻头和喷嘴组合、相同的钻井参数之做法，既可防碰，又可适当加大钻压提高钻速，缩短直井段施工周期；为了方便下一步施工和具有较强的对比性，第一口井即使没有磁干扰，也应使用多点测取数据，以便和下一步施工井进行数据对比。加强测斜，在中途监测过程中，如果发现井斜，根据实际井斜情况，可以采用减压吊打纠斜、单弯动力钻具纠斜或填井侧钻等措施。
2.2 定向造斜技术
定向造斜段，是增斜井段的一部分，但它是从垂直井段开始增斜的。现代的定向造斜，除套管开窗侧钻还使用变向器外，几乎全是使用动力钻具造斜工具。
2.2.1 初始方位角的确定
在定向过程中，为避免扭方位，定向时往往对靶心留有一定的夹角，但由于受诸多因素的影响，确定合适的方位初始角难度相当大，其中影响井眼飘移最主要因素是地层产状，在施工中，结合邻井资料，若地层自然造斜方位有右漂趋势，将方位初始角定在靶心与左靶边（顺时钟）之间，或左靶边外侧；反之定在靶心与右靶边之间（或外侧）。
2.2.2 定向造斜段井身轨迹的控制
定向造斜段现在常用的钻具组合及钻井参数。定向井施工中，使用常规“单弯螺杆+牙轮钻头”的钻具组合存在易掉牙轮，定向速度慢，全角变化率不能有效控制，不能复合钻进等诸多问题。采用PDC钻头配合单弯螺杆定向造斜，用随钻仪器监测，能有效地解决上述问题。该钻具组合的优点表现为机械钻速高，钻头寿命长，钻具转动容易，并能通过滑动钻进与复合钻进相结合控制全角变化率，实现井眼轨迹的连续控制。
2.3 跟踪控制技术
该技术主要是利用动力钻具滑动和复合钻进相结合加以控制。在稳斜和降斜的时候，一般使用转盘常规扶正器钻具组合来完成。只有在下列两种情况下，才使用动力钻具进行控制：
①使用转盘常规扶正器组合已难以完成增斜或降斜要求时，改用动力钻具造斜工具进行强力增斜或降斜；
②转盘常规扶正器组合不能控制方位，而且在钻进中常常出现方位漂移。当井眼方位有较大偏差，有可能造成脱靶时，必须使用动力钻具造斜工具来完成扭方位。
在钻井设备满足要求的前提下，选用适合地层的高效能PDC钻头，运用转盘加动力钻具复合钻进，实施大钻压、大排量、高转速之“两大一高”钻井技术，可大幅度提高机械钻速。而且，能保持井身轨迹平滑，还能一次性完成造斜、增斜、稳斜、降斜、扭方位等施工，可有效地保证井身质量。因此，优化施工方案，优选动力钻具和钻头，可提高每一趟钻工程成功率，大大提高行程钻速，可有效的缩短建井周期。
3 井身轨迹控制技术在孤东7-6P2井的应用
孤东7-6P2井位于孤东油田济阳坳陷沾化凹陷孤东披覆构造东翼。设计井深为1908米，井底位移422米的水平井。孤东七区西馆下段受断层遮挡，砂体大面积连片分布，油层分布主要受构造控制，同时受岩性影响，各小层具有不同的油水界面，根据井钻遇油层情况，馆下段2-3砂层组含油小层均有较大体积的底水分布，该块馆下段2-3砂层组为一构造简单、高孔高渗，属构造-岩性底水油藏。
七区西馆下段属辫状河沉积，馆下段砂岩以细、粉细砂岩为主，泥岩为紫红、灰绿及杂色泥岩，反映陆上氧化沉积环境。砂层以粗、中砂岩为主，顶部以细、粉细砂岩为主。馆下段2-3砂组孔隙度平均值为32.3%，渗透率平均值为2427×10-3μm2，碳酸岩含量平均为0.65%，泥质含量平均为23.2%，M值平均为0.22mm，C值平均为0.53mm，分选系数平均为1.72。属于高孔、高渗的储层。设计新井目的层Ngx31小层，砂体厚度9-11m，有效厚度6m，老井测井解释孔隙度31%，渗透率2892×10-3um2。
根据随钻测井，确定目的层顶界深度，跟踪调整井眼轨迹，根据情况采用滑动钻进和复合钻进两种方式施工，随时调整井斜方位；确保施工轨迹准确中靶。在该井施工中，平稳增斜要求较高，所以采用的是FEWD（LWD）随钻随测监控井眼轨迹；根据实际情况采用滑动钻进和复合钻进两种方式施工，随时调整井斜方位；并以滑动钻进方式相配合，实现增斜、调整方位等。使整个井段的平均曲率接近于设计曲率，使实钻轨迹尽量接近设计轨迹，有效地保证了轨迹控制精度。最终完钻井深1908米，最大井斜90°。
孤东7-6P2井，由于裸眼井段较长且该段钻遇地层为馆陶组。馆陶组储层岩性为疏松砂岩，应控制排量，保持合理黏切，防水力冲蚀扩径。给准确定向带来困难，因此钻井液润滑性是能否保证顺利定向的关键。施工中保持钻井液低粘、低切、低固相，加入1%的聚合醇润滑剂，确保井壁形成薄而坚韧的泥饼，减少钻具与泥饼的接触面积，提高泥岩地层强度，封堵泥岩微裂缝，有效地降低摩阻系数，防止粘卡。进入馆陶组后加足防塌剂，分别使用沥青防塌剂和聚磺防塌体系，很好地控制了井径扩大率，创4-9区块最小井径扩大率记录，为保证井身轨迹质量奠定了良好基础。
4 结束语
实践证明，直井段严格执行有效防斜打直技术，可以控制水平位移，为后续施工创造良好的基础。孤东7-6P2井，在易斜段采用动力钻具纠斜，以复合钻进方式进行钻进，井身轨迹得到了很好地控制，提高了井身轨迹质量，还大大提高了钻井速度。加强井身轨迹控制技术的研究应用，可以有效提升定向井轨迹质量的控制。
参考文献
[1] 解蒙.浅谈定向钻井技术常见问题与措施[M].石油工业出版社，北京：2016.
[2] 陈旭.石油钻井工程[M].石油工业出版社，北京：2010.：206-223.