水平井地质设计中着陆点和断点确定技术研究

摘 要：在水平井设计中，准确掌握着陆点和造斜后钻遇断层的深度对于钻进中控制着陆与预防井漏事故的发生有重要的意义。在水平井着陆点和断点的求取过程中，由于所涉及到轨道和地层的几何关系复杂，一个方程中的两个变量同时发生变化，因此在确定着陆点和断点深度存在一定的难度。本文把水平井着陆点及断点的确定各分为2种类型，建立了相应的4种数学模型，并以大庆油田水平井芳26-平70井钻井地质设计为例，对水平井钻井地质设计中遇到的着陆点和断点深度确定进行了探讨，为水平井钻井地质设计提供了技术参考。

关键词：水平井 着陆点 断点

一、 概述

水平井是指井斜角大于或等于86度并在目的层中维持一定长度的水平段的定向井[1]。近年来大庆油田针对大庆油田油层薄、层多等特点，采用新技术，提高了薄层水平井的实施效果，从已投产的水平井产量来看，平均单井日产原油达到20吨，是直井的3～6倍，为大庆薄层、低丰度边际储量的有效开发开辟了一条新路。2008年大庆油田新钻水平井70多口，而水平井地质设计中的关键参数设计对水平井钻井有着非常重要的指导作用。以芳26-平70井为例，本文针对在钻井地质设计中遇到着陆点和断点深度确定的技术问题，给出了相应的解决办法。

二、构造概况

该井位于松辽盆地中央坳陷区三肇凹陷宋芳屯鼻状构造的东翼斜坡上，水平井的工区为一个被断层切割形成的小断块，整体构造形态北高南低，较平缓。工区内断层较发育，主要为南北向展布，延伸长度较短，断距较大且均为正断层。芳20-平70井的目的层是PⅠ22和PⅠ33。葡一组顶面微幅度构造呈由西北向东南倾的单斜特征。水平段地层视倾角为0.69～1.27度，网格方位为90.00度，设计水平段水平位移为674.80米，完钻垂深1511.14米。

三、着陆点确定

着陆点是指钻头钻至目的层砂岩顶面的位置[2]。钻头由上覆岩层进入目的层，由于岩性的变化无论是随钻测井还是岩屑录井在着陆点前后都有明显的显示，所以着陆点位置的确定对着陆控制非常重要。该点的垂深和水平位移满足轨道方程，求取过程如下：

1.模型的建立

2.着陆点求取

四、断点确定

准确预测断点对钻井施工预防井漏等复杂事故的发生具有重要的意义。水平井在直井段钻遇断层按常规方法就能确定断点，设计中常常遇到在造斜后到着陆前钻遇断层的情况。以往在设计中只是提示在造斜后将钻遇断层，没有给出具体深度，而理论上可以准确确定断点的深度，该点的垂深和水平位移是满足井眼轨道方程的[3]，断点确定步骤如下：

1.模型的建立

在油层顶面构造图上，在井口与入靶点的连线上首先量出断点与井口的水平位移L4，断层的视倾角а（大庆地区取45度，也可在油层顶面微福构造图上可以求出），对应该点的油层顶深为h3。

五、结论

1.利用着陆点的垂深及水平位移满足井眼轨道方程可以准确确定着陆点深度；

2.应用求取着陆点的模型可以求取任一标志点；

3.水平井所钻遇的任意断点均满足井眼轨道方程。

参考文献

[1] 张绍槐.多分支井钻井完井技术新进展。石油钻采工艺，2001年第2期.

[2] 刘霞等.调整井地区水平井钻井地质设计技术。采油工程，2003，第四期.

[3] 刘波等.砂体顶面微构造对水平井轨迹设计的影响研究。中国科学技术大学学报，2004，34卷第5期.