谢虹桥

1.中国石化石油工程技术研究院（北京 100101）

2.页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室（北京 100101）

中国石化涪陵页岩气田是国内首个商业开发的大型页岩气田。2015年底，中国石化涪陵页岩气田一期顺利建成年50×108m3产能，与此同时，涪陵二期50×108m3产能建设也已正式启动。为满足勘探开发的经济效益，涪陵页岩气田多以“井工厂”方式钻进[1-2]。该类井型部分井偏移距离达到600 m以上，靶前位移650～900 m，水平段长1 500～2 000 m。钻井施工中存在摩阻扭矩大、地质预测偏差大、轨迹调整频繁、中靶难度高和轨迹控制难度高等技术难题。针对上述难题，开展了三维井眼轨迹剖面优化设计、降摩减阻技术、轨迹预测及精准着陆技术，集成形成了涪陵页岩气田三维丛式水平井轨迹控制技术[3-4]。

1 技术难点分析

1.1 轨迹剖面设计与工程实际匹配度差

涪陵页岩气田前期施工井多采用“直井段-造斜段-稳斜段-造斜段-水平段”的五段制剖面，见表1。该类设计剖面沿用二维设计井的设计思路，存在一定的局限性：①造斜点选取不合理，造成后期轨迹摩阻扭矩大；②稳斜段长，轨迹控制难度大，机械钻速低；③全角变化率设计高，扭方位工作量大；④靶前位移大，增大了矢量入靶的难度，着陆控制要求更高。

表1 一期工程三维水平井轨道剖面（部分）

1.2 摩阻扭矩大，机械钻速低

在涪陵三维丛式水平井中，钻具在井中与井壁接触面大，从而产生较大的摩阻扭矩，发生严重的托压现象，使得在下钻和定向滑动钻进等作业中极易发生钻柱屈曲现象，从而导致钻压无法有效地传递至钻头，影响机械钻速[5-7]。……