开窗侧钻技术
套管开窗侧钻技术方案优化
套管开窗侧钻技术方案优化套管开窗侧钻是老油田盘活报废井、提高采收率的重要手段。
是挖掘老区潜力，实现油田二、三次采油，提高原油采收率的有效方法。
目前国内外普遍采用该技术对有价值的报废井进行侧钻，不仅避免了新井或加密井的重复建设投资，而且能有效完善老油区的开发井网，提高增油效果。
一、套管开窗侧钻存在的问题1、内通径小2、固井质量差3、悬挂不可靠二、套管开窗侧钻技术方案优化1、扩大小套管内径目前，开窗侧钻使用的套管多为外径Ø89X内径Ø76、外径Ø95X内径Ø82，可以采用外径Ø102X内径Ø89或外径Ø114X内径Ø100。
2、提高固井质量解决小井眼固井质量的途径：1)扩径2)套管扶正居中3)优化水泥浆体系3、采用膨胀悬挂器膨胀管可以用作尾管悬挂器。
这比常规尾管加上封隔器更简单、经济。
在作业过程中，我们膨胀某一小段尾管而不是让整个尾管都膨胀，就可以形成尾管悬挂器。
膨胀尾管悬挂器集尾管悬挂器和尾管上部的密封的功能于一身，减少尾管顶部注水泥作业，同时，可以延长故障间隔时间，减少维修费用。
膨胀尾管悬挂器座放后，因环空剖面小，可以增大内部的有效流动面积，作为—种实心结构，在座放过程中及工作期间，可以防止环空泄露。
膨胀管悬挂器的本体没有坐封机构，也没有卡瓦、液压缸或活塞等外部组件。
膨胀悬挂器有下列特点：a)膨胀管悬挂器与膨胀管顶部的封隔器结合为一体；b)封隔器的元件能承受大排量的钻井液；c)膨胀管悬挂器与套管之间的间隙较大，有助于提高套管下入速度和排量；d)由于没有卡瓦液压缸、笼罩等外部器件，提高了钻井液的通过能力；e)对支撑套管无物理性破坏；f)不会发生意外坐放。
传统的尾管悬挂器和上封隔器可膨胀尾管悬挂器。
套管开窗侧钻技术
套管开窗侧钻技术随着石油勘探开发的深入，许多油田已经进入中后期开发阶段，很多老井由于套管、地层及修井的原因已经停产。
如何让这些报废井复产，提高采收率，最经济有效的方法就是对其进行开窗侧钻。
套管开窗侧钻是利用特殊的工具和工艺在已下套管的油水井某一特定深度开窗，并从此窗口侧钻出一定的距离，形成新的井眼，然后下尾管固井，开采地下原油的一项技术措施。
标签：复产；套管开窗；侧钻前言随着石油勘探开发的深入，许多油田已经进入中后期开发阶段，很多老井由于套管、地层及修井的原因已经停产。
如何让这些报废井复产，提高采收率，最经济有效的方法就是对其进行开窗侧钻。
套管开窗侧钻是利用特殊的工具和工艺在已下套管的油水井某一特定深度开窗，并从此窗口侧钻出一定的距离，形成新的井眼，然后下尾管固井，开采地下原油的一项技术措施。
目前开窗侧钻技术在国内外很多油田都得到了推广应用，成为“挖潜增效”的重要手段，具有重要的战略地位和经济意义。
现在就本人对导向器开窗侧钻技术的一些见解做一些论述。
1开窗点的选择选择开窗点前要仔细查询套管数据及固井资料，综合考虑后确定。
选择标准如下：在保证开窗点套管完好的情况下，避开套管接箍及扶正器；在保证开窗点以上套管完好的情况下，尽量利用原井的有用套管；保证开窗点周围固井质量完好；斜井尽量选择狗腿角小的地方。
2 导向器座封下导向器前要根据套管的内径大小，选择合适的通井规进行通井，确保开窗点以上位置起下钻畅通无阻。
选择打压座封式导向器，座封导向器前要进行陀螺定位，确定合适的方位后打压座封。
三次打压后带压检查导向器座封是否座封，确定座封后，泄压，再检查是否牢固可靠。
导向器固定可靠后，退下送斜装置起出钻具。
3 铣锥开窗采用钻铰式铣锥（复式铣锥）进行一次性开窗，可分为三个阶段。
钻具组合：钻铰式铣锥+加重钻杆6根第一阶段：起始磨铣阶段从铣锥磨铣导向器顶部上方某一点到磨铣底部直径圆周与套管内壁接触段。
此过程要注意轻压、慢钻，使导向器磨出一个均匀接触面，为以后顺利下钻及钻进打下基础。
开窗侧钻钻井技术
开窗侧钻钻井技术开窗侧钻钻井技术是在定向井、水平井、小井眼钻井技术基础上发展起来的一种综合钻井技术，在一定程度上代表了钻井工艺的发展水平。
利用该技术能使套损井、停产井、报废井、低产井等复活，改善油藏开采效率，有效地开发各类油藏，提高采收率和油井产量，降低综合开发成本；能充分利用老井井身结构对油藏开发再挖潜，充分利用原有的井场、地面采输设备等，减少钻井作业费、节约套管使用费、地面建设费，降低施工成本，缩短施工周期，提高综合经济效益；该技术的推广还有利于环境保护。
目前，油藏区块多年的开采，已进入开发后期，由于各种原因造成大量的停产井、报废井；由于地层复杂，勘探和开发难度大，存在大量的套损井、低产井。
应用开窗侧钻钻井技术进行老井重钻，使老井复活并增加产能，市场前景广阔，经济和社会效益好，因而该技术在未来具有广阔的发展前景。
一、侧钻的作用及意义侧钻的作用：1、油气水井侧钻在开发区利用原井眼，完善并保持了部分井网，可减少打部分调整井。
2、在开发区利用原井眼，可利用油气水井侧钻加深层位，获取新的油气流。
3、通过油气水井侧钻，使部分停产井恢复生产，提高油气井利用率及开发效果。
4、侧钻作为井下作业大修主要工艺措施，有利于老区改造挖潜，提高井下作业工艺技术水平。
侧钻意义：1、油藏储层构造及断块复杂，打不到目的层的垂直井2、因水淹、水窜而储量动用程度差，剩余油具有可采价值的生产井3、生产过程中油层套管严重破损的停产报费井4、井下复杂事故以及为满足开发特殊需要等原因的油气水井二、开窗的方法及类型定斜器开窗侧钻方法：将一定规格的定斜器送入油层套管内预计开窗的位置固定，然后使用磨铣工具沿定斜器轴线一侧磨铣出一定形状的窗口从窗口钻新井眼的方法。
这种方法是常用的常规侧钻开窗方法。
截断式开窗侧钻方法：采用液力扩张式铣鞋在预定井段磨铣切割套管达到开窗口后进行侧钻。
侧钻水平井多采用此方法开窗。
聚能切割开窗侧钻方法：采用聚能切割弹下至预定井段启爆切割段，把导管切割成一定技术要求的碎片，以达到开窗目的后进行侧钻。
套管开窗侧钻方案
套管开窗侧钻方案1. 引言套管开窗侧钻是一种在井筒内进行侧向钻探的技术，它通过在套管上打开侧钻窗口，将钻头引导至目标地层。
这种技术在油气勘探中起着重要的作用，能够实现多阶段作业、多层次钻探和水平井的钻探。
本文将介绍套管开窗侧钻的方案，包括钻具选择、操作流程、风险控制等方面。
2. 套管开窗侧钻方案的选择和设计在选择套管开窗侧钻方案时，需要考虑以下因素：•目标地层的压力和温度•钻头的尺寸和类型•储层特性（如潜水、含油含水比例等）根据以上因素进行综合分析，确定最佳的套管开窗侧钻方案。
3. 钻具选择在套管开窗侧钻中，常用的钻具包括：•钻头：常见的有平头、弯头、V形等不同类型的钻头。
选择钻头时需要考虑地层类型、钻速和钻头寿命等因素。
•钻杆：钻杆的选择需要考虑其长度、强度和刚性等特点，确保其能够承受钻井过程中的各种力和载荷。
•钻柱：钻柱是将钻杆连接在一起的工具，它提供了支持和传递扭矩的功能。
以上钻具的选择应根据实际情况进行综合评估和设计。
4. 操作流程套管开窗侧钻的操作流程主要包括以下几个步骤：4.1 准备工作在进行套管开窗侧钻前，需要进行以下准备工作：•检查套管和钻杆的完整性和可用性；•检查钻头的磨损和寿命；•准备好所需的钻具和相关设备。
4.2 套管下打开钻井液在准备工作完成后，将钻井液注入到井筒中，确保压力和流量的稳定。
4.3 安装套管在钻井液稳定后，将套管安装到井筒中，确保套管的位置和稳定性。
4.4 套管开窗根据设计方案，在套管上打开侧钻窗口。
这可以通过使用旋转侧钻工具来实现。
4.5 进行侧钻作业将钻具引导到目标地层进行侧钻作业。
在此过程中，要注意钻具的位置、孔道的直径和倾斜度等因素，并及时调整。
4.6 钻具取出和检查侧钻作业完成后，将钻具逆向拔出，并进行检查和维护。
5. 风险控制在进行套管开窗侧钻时，需要注意以下风险：•套管和钻杆的损坏或卡住；•钻头的旋转失控；•钻具下落或掉落等情况。
为了降低这些风险，需要进行周密的计划和设计，并进行必要的检查和维护。
套管开窗侧钻技术及应用
套管开窗侧钻技术及应用从20世纪90年代初期,我国各油田开始研究、应用侧钻井技术,采用侧钻井技术能够减少调整井施工,节省征地、道路建设、采油及地面工程等费用,具有广阔的应用前景;侧钻井技术主要应用在以下几种井况：井下技术状况差套管变形或损坏、井下落物；采油井不出油或低产井；老井油层互窜或油层高含水；调整井网挖掘剩余油,增加可采储量；老井加深,开发或勘探深层系油藏;一、油田开发的现实需求——套管开窗侧钻技术国内各老区油田经过较长时间的开发生产,由于套管变形或损坏、井下落物事故不易处理,以及井下水锥或气锥等多种原因的影响,陆续有部分油水井已不能维持正常生产,造成原油及天然气产量逐年下降,严重威胁到油田的正常生产;为了降低钻井综合成本,特别是有效的利用现有井眼,发挥老井潜力,国内油田加强了小井眼开窗侧钻技术的研究与应用;经过几年来的不断发展,这一技术已日趋成熟和完善;开窗侧钻技术就是利用老井井眼对油藏进行再开发挖潜,并充分利用老井原有的一些采输设备,使原井的生产潜力得以充分发挥的新技术新工艺,从而延长老井使用寿命,提高原油产量,同时还可利用老井的井眼大幅度降低施工成本,缩短施工周期,提高综合经济效益;因而开窗侧钻二次开发老井的油气资源,在今后数年仍具有广阔的应用前景;二、侧钻井设计、施工的相关原则由于各油田油藏埋深、储层物性、地质特点、套管程序有着诸多不同,如何有效利用套管开窗侧钻技术,提高油藏开发效果,需要做大量的研究工作,这主要包括钻井设备优选配套,井眼轨迹设计、监测和控制,钻井液、完井液选型及现场处理维护,完井固井施工及测井射孔等,以形成一套适合各油田的侧钻井技术;1、窗口位置的优化设计侧钻位置的选择与原井套管完好情况、地层岩性、油水层纵向分布状况、工具造斜能力、开窗方式、地质设计有关;侧钻位置的优选应以尽量利用较长的老井眼、缩短钻井周期、节约钻井成本、保证钻井施工安全、延长油井有效寿命、提高油井产量为总原则;具体可以归纳为以下几点：1侧钻位置要尽可能深；侧钻位置以上套管完好,无变形、破裂和漏失,窗口应选择在固井质量好、井斜小的井段,并避开套管接箍2—3m;2若采用锻铣方式开窗,侧钻位置及以下至少20m之内地层稳定、可钻性要好,以便于造台肩和钻出新井眼,并且不易回到老井眼;3侧钻位置应尽量选择在砂岩或非膨胀泥岩地层,最好能避开膨胀页岩和岩盐井段、避开老井的水淹区；侧钻位置应尽可能避开射孔井段,保证开窗和钻进施工安全;4对于出砂严重、窜漏和射孔后套管破裂而需要开窗侧钻的油井,在开窗窗口的位置选定时,要综合考虑侧钻效果;一般开窗位置选在距射孔井段30m以上;5对比井史与测井资料,窗口位置应满足方位、水平位移、造斜点、井眼曲率等综合参数的要求;2、钻井设备配套套管开窗侧钻的钻井设备配套有两种：一是修井机配套,另一种是钻机配套;选用修井机配套进行套管开窗侧钻,具有转速易控制、钻井消耗低等优点,但也存在动力连接单一、处理复杂事故能力低等缺点；而使用钻机配套具有动力强劲、处理复杂事故能力强的特点,但同时钻井消耗高,设备搬按都十分不方便;一般情况下,套管开窗侧钻小井眼采用修井机配套,大井眼采用钻机配套;3、工程优化设计套管开窗技术有两种：一种是采用锻铣器的锻铣开窗技术,另一种是采用铣锥的磨铣开窗技术;磨铣开窗相对于锻铣开窗具有周期短,对钻井液性能和水泥环质量要求低,且事故少等优点,因此目前主要采用磨铣开窗的方式;井眼轨迹优化设计,根据原井眼轨迹,靶点坐标、完钻垂深、最大水平位移、靶前距、入窗要求、水平段钻进的要求,原井允许的窗口位置和定向造斜工具的造斜能力等 ,合理选择造斜点、剖面类型和井眼曲率,并利用计算机软件优化设计出能满足钻井、完井、测井、井下作业和采油需要的井眼轨迹;实践证明：侧钻定向井采用“增一稳”剖面,有利于钻压和扭矩的传递及井眼轨迹控制;侧钻水平井采用“增一稳一增一稳水平”剖面,这种剖面在施工中井眼轨迹控制有充分的调整井段,可以适时弥补工具实际造斜率的误差;在确定造斜率时,第二个造斜率取得比第一个造斜率低,这样在后期油藏位置发生变化时有利于调整;三、钻井施工1、井眼的准备1使用陀螺测量仪进行原井轨迹复查;2下钻通径,检查套管有无变形和破损,注水泥封住原井欲开窗口的以下井眼,并按要求进行试压15Mpa稳压10min;3根据原井眼的陀螺数据和新井眼的设计方位确定斜向器的方向,并用钻柱送入预定位置,用陀螺仪测量、确定斜向器的方向;2、开窗作业磨铣开窗作业采用的铣锥,主要由镶有硬质合金的铣锥体、排水槽、水眼、接头等部分组成;磨铣过程可分为四段：一段起引导作用、二段是磨铣套管的主要段、三段起稳定铣锥扩大窗口作用、四段起修整窗口作用;铣锥下到预定位置后,钻具在转盘驱动下带动铣锥旋转,在斜向器的作用下,铣锥沿着斜向器斜面方向对套管进行定点磨铣,将斜面所对应的套管部分磨铣掉,形成窗口;现场施工时,一般采用复式铣锥开窗,先开泵循环洗井,开始要轻压慢转,然后中压中速磨铣,待铣锥磨铣出一个均匀接触面后,使铣锥沿套管内壁均匀磨铣,至铣出套管后,轻压高速定点快速铣进,长度等于一个铣锥的长度;完成开窗后,如果发现窗口有挂卡现象,可高速轻压修窗,直至无挂阻现象起钻;整个过程中钻井液上返速度均应大于s,否则磨铣套管过程中铁屑不易携带出来∮的油层套管;完成开窗后,一般要起钻换钻头通井检查窗口质量,并沿窗口钻出20—30米新井眼试钻,一切正常方可起钻进行定向施工;3、井眼轨迹监控井眼轨迹监控采用的主要仪器有：有线随钻测量系统、无线随钻测量系统MWD、EMS电子测量系统、陀螺测量系统;井眼轨迹控制因井段不同而采取不同的钻具、钻进方式等,各井段的钻井参数为：钻压10一50KN,泵压10—16Mpa,排量8一10L／s;(1)造斜、增斜段井眼轨迹控制钻具组合：钻头十单弯动力钻具十定向接头十无磁钻铤十钻杆;钻进方式：滑动钻进;监测方式：为了避免磁干扰,一般采用陀螺测量系统进行定向施工,条件不具备时,也可以采用有线随钻测量系统或MWD进行定向作业和稳斜段的监测;(2)稳斜段井眼轨迹控制钻具组合：钻头十无磁钻铤十加重钻杆+钻杆;钻进方式：转盘旋转钻进;采用上述组合,稳斜段钻进时往往达不到稳斜的效果,若裸眼段长需要多次调整井斜、方位;辽河油田钻井一公司设计、加工的近钻头扶正器稳斜效果很好;国内其他油田如胜利、江苏、中原则多采用上述组合表1、江苏油田套管开窗侧钻井主要技术指标四、钻井液及完井液1、钻井液与完井液的特点由于小井眼钻井环空间隙小,钻井液在环空呈紊流状态,环空阻力大,环空压耗增加,使泵压升高,排量受到限制,因此对钻井液性能要求比较高,一般要求钻井液要具有如下性能：能够在较低的排量下清洗井底,悬浮和携带岩屑；具有较低的滤失量；良好的造壁性、较强的防塌能力；具有良好的润滑性能,较低的摩擦系数,并能防止井漏,很好地保护油气层;因此优化环空流型,调整流变参数,搞好现场维护处理是钻井液与完井液技术的关键,也是开窗侧钻井施工成败的关键;2、主要的应用体系目前,国内油田套管开窗侧钻井主要应用了三种钻井液体系：一是正电胶钻井液体系,在开窗井段采用正电胶聚合物体系提高钻井液动切比和携岩性能,进入储层后采用正电胶乳化原油聚磺体系提高钻井液润滑性能；二是低密度油基钻井液体系,主要应用于小井眼套管开窗侧钻大斜度井欠平衡钻井中；三是最新推出的小井眼聚合醇钻井液体系,在小井眼侧钻水平井中应用,以进一步提高了钻井液的润滑性能;在油层保护方面,坚持使用较为成熟的屏蔽暂堵技术,根据侧钻井的特点,优选暂堵剂类型;五、完井技术套管开窗侧钻井完井方式主要有两种：侧钻定向井采用尾管悬挂完井；侧钻水平井采用尾管悬挂筛管顶部固井完井;1、完井技术发展现状目前常规尾管固井技术已经比较成熟,使尾管固井作业向着安全、技术易掌握、施工方便、可靠性强、固井质量好、成本更加低廉的方向发展;随着开窗侧钻技术的发展,侧钻井也大多采用尾管或尾管内管并注水泥浆完井,但是由于该技术发展时间短、侧钻尾管固井技术的特殊性,还存在许多技术难题,造成开窗侧钻尾管固井质量不高;2、主要技术难题1小井眼开窗侧钻尾管固井工具不配套;2尾管悬挂器在上层套管内座挂难度大;由于上层套管内壁磨损腐蚀严重,都有不同程度的直径变化、挤扁、椭园、或腐蚀有孔洞,给尾挂悬挂器座挂成功带来困难;3下尾管施工和固井注水泥作业困难；环空间隙小,循环阻力大,如果水泥浆量多,环空水泥浆液柱高,易因井漏造成水泥低返;4 环空间隙小,不利于套管扶正器的使用;5 不碰压尾管固井,井下留水泥塞;在小套管内钻水泥塞不仅费时费力,而且还容易出现难以处理的复杂情况,甚至还要破坏原本就很薄弱的水泥环,影响固井质量;6尾管重量轻,地面判断井下困难,尾管串不宜“丢手”;内管柱双向阻流尾管固井技术和碰压式尾管固井技术,实现了在侧钻井固井时尾管内不留水泥塞,提高了侧钻井完井技术水平;3、尾管固井技术的改进1、碰压式尾管完井技术该工艺主要特点有：在下套管过程中,允许中途循环钻井液,采取胶塞碰压座封及脱挂,不使用转盘倒扣,适合深井及大斜度井的完井施工;悬挂器采用储能弹簧,坐封位置可任意选定;2倒扣工艺技术倒扣工艺过程采用先例扣后注水泥的方式,防止注水泥完成后悬挂器脱不开的严重后果;3循环冲洗工艺技术实现全通径不钻水泥塞尾管固井,解决了尾管固井后悬挂器喇叭口留水泥塞的问题;该工艺技术的实施以可靠的碰压作为前提条件,在碰压完成后,对管内实施憋压并高于悬挂位置循环压力3一5Mpa,缓慢上提送入管柱,当上提到管内压力下降时停止上提并立即开泵循环冲洗,此时悬挂器密封装置刚刚脱离,对回接筒以上混浆和水泥浆进行循环冲洗两周以上,从而实现了悬挂器喇叭口的全通径要求;4使用非离子表面活性剂进行清洗,消除在井壁和管壁上形成的油膜,形成水湿性,保证了水泥的胶结质量；5配备应急接头由于尾管较短等原因,施工中有时难以判断尾管是否脱开,而反复拔插中心管易导致中心管堵塞器损坏,不能保证密封;这时可将中心管起出,用应急接头替换堵塞器重新下入,确保施工成功;6中心管冲洗式尾管固井工艺技术中心管冲洗式固井工艺技术的特点是：1采用内管循环冲洗法清除多余水泥浆,避免了风险；2能够达到不留水泥塞的目的；3固井施工不用精确计量替量,降低了固井施工的难度；4降低了固井施工的替浆压力,保证了施工的安全;江苏油田马侧22井、马侧13—1井及扬侧12—2井实施了尾管冲洗式尾管固井工艺技术, 马侧22井是该固井工艺技术在江苏油田应用的第l口井,井深1706m,最大井斜46°,套管下深1698m,水泥浆返高1066m;∮88．9mm管串结构为：引鞋＋套管×1根＋浮箍＋短套十浮箍＋套管×l根＋球座短节十套管＋定位短节十套管串＋∮139．7mm×∮88．9mm中心管冲洗式全通径液压式尾管悬挂器＋∮73mm钻杆;整个固井施工过程顺利,达到了预期的设计要求,实现了全通径不留水泥塞的固井目的;六、套管开窗侧钻技术未来展望侧钻井技术的发展初期,仅限于套管损坏和井下落物等停产井的恢复工作,侧钻位移只有几米；随着技术的发展,大井斜、大位移侧钻技术在现场得到应用,侧钻工具、仪器也得到研制、开发和应用；现在,大部分油田配套和完善了侧钻井技术,实现了利用侧钻井技术整体开发低产、难动用的区块油田;侧钻井技术已由单纯的使关停井复产,发展为挖掘剩余油潜力的重要手段;目前,我局已将这一技术列为今后重点攻关课题,我们相信,随着我们的科研攻关的成功,随着国际、国内的技术交流的进一步的加强,随着中短半径侧钻水平井等技术应用和实践,多底井分支井技术、短半径、超短半径径向水平井技术的不断成熟和发展,套管开窗侧钻技术一定会有良好的应用前景;致谢：在本文的编写的过程中,江汉石油学院程教授、华北石油学校李老师多次给笔者辅导指正;在此深表感谢;同时,笔者也得到函授班同学、单位同事的大力帮助,这里一并表示谢意主要参考数目：1、钻井工艺原理编着：刘希圣石油工业出版社2、钻井手册甲方石油工业出版社3、石油钻采 20002年第2期。
套管开窗侧钻技术-钻井院讲座
注 水 泥 通 道 式 斜 向 器
地 锚
卡 瓦 封 隔 器 式 斜 向 器
钻 铰 式 铣 锥
斜向器开窗的窗口
段铣套管侧钻
方法
段铣套管侧钻就是把原井眼的套管段铣掉15-20米 左右，然后用带井下动力钻具的造斜钻具组合进 行裸眼侧钻。其施工步骤为：在原井眼中的已射 开层段打水泥基，封死下部井筒，研究固井资料， 选择最佳侧钻位臵；在选择的侧钻位臵处，将套 管铣一定长度；打水泥塞，封固套管段铣段；钻 水泥塞到预定井深，下带动力钻具的造斜钻具侧 钻，根据设计要求，裸眼钻达目的层。
1.避开套管接箍和扶正器; 开窗位 2.避开复杂地层开窗 . 置的确 定 开窗或锻铣长度 一
开窗 技术
1. 起始段轻压低转速。 1.起始割断套管时,刹住刹把开泵锻铣1 2.骑套段轻中压较高转速, 防止提 小时左右,确保套管切断和刀片全部 前出套。 张开,防止段铣中“薄皮套管”现象 3.出套段吊压高转速，防止铣锥下滑 2.段铣中钻压均匀，防止刀刃或刀片 到井壁。 扭坏 4.修窗至上提下放无明显碰挂为至。 3.调整泥浆性能，确保铁屑净化良好 5.开窗要求钻压均匀,保证窗口光 滑。4.保证段铣段水泥的强度 1.斜向器固定牢固可靠，防止开窗、 钻进中斜向器 转动； 2.钻头、工具等在起下钻通过窗口 时防止碰挂、损坏窗口 1.轨迹控制允许,转盘钻进20-30 m 2.用磁性测斜仪器对侧钻方向定位钻 进. 1.钻井液密度合理，确保开窗段井壁稳定，不塌、不漏 2.调整钻井液性能，提高环空返速，保证铁屑的良好携带 起下钻在窗口时操作要缓慢平稳，防止 破坏水泥塞强度
二、套管开窗侧钻方法、工具及工艺
老井侧钻方法 开窗侧钻 拔 套 侧 钻
段铣 套管 侧钻
斜向 器开 窗侧 钻
小井眼套管开窗侧钻技术
Φ139.7mm套管开窗侧钻技术2016年2月18日目录一. 前言二. Φ139.7mm套管开窗侧钻的难点三．套管开窗侧钻井的前期准备四. 套管开窗技术五. 井眼轨迹控制技术六. 钻头的优选七. 小井眼的泥浆技术八．小井眼的井控技术九．小井眼完井技术十. 安全钻井措施十一. 几点认识一．前言Φ139.7mm套管开窗侧钻是在油田开发后期，利用老井上部较好套管进行开窗侧钻的一种钻井工艺，它具有钻井费用低，恢复产能快。
随着小井眼侧钻井在油田开发中的应用，侧钻井钻井过程中暴露出的问题也在增多，主要是机械钻速低、周期长、事故多、固井质量差。
主要原因是小井眼微间隙钻井技术和工具不配套，大部分是采用常规钻井技术来打小井眼微间隙井，根据Φ139.7mm套管开窗侧钻的特点，通过几口井的钻井实践，对套管开窗侧钻进行了一些技术探讨。
二．Φ139.7mm套管开窗侧钻井的难点1．井眼轨迹复杂，控制较难。
2．小井眼与钻具的环空间隙小，施工泵压高，对设备承压要求高；3．环空压耗大，易井漏；下钻速度过快，钻具内容易返喷泥浆，若有油气，钻具内易井喷；钻进中环空返砂不太好，当钻时快时，易蹩泵造成井漏；起钻时，易抽吸诱发井喷；固井下入Φ104 mm套管，环空间隙更小，环空压耗更高，易井漏或蹩泵，下套管易卡钻。
4．钻井从开窗开始，大部分在油层井段，对井控要求高，溢流量不超过1方，与大井眼井控有所不同，钻具内比环空更易井喷。
5．对泥浆性能要求高，保证泥浆具有良好的携砂性、悬浮性、润滑性，固相含量低，触变性好。
6．井下安全是开窗侧钻井的重点，一切工作要围绕复杂和事故的预防进行。
若出事故，因钻具接头外径为105mm，打捞工具较少，处理事故难度大。
7．井眼前期准备工作的好坏，对后期施工方案影响较大。
三．套管开窗侧钻井的前期准备一、技术准备1．在接到套管开窗侧钻井施工通知单后，必须对原井和其邻井进行调研，需要调研的资料有：完钻日期、地质简介、井身结构、钻井液、钻时、井径、井斜、套管数据、固井质量、复杂情况、井下事故、原井大修情况、原井井口、井筒现况、有无落物及周围注水井情况，老井井身结构和新井施工要求等。
套管开窗侧钻技术
石油钻井划眼与倒划眼一、钻井划眼操作规程1.划眼的钻具结构要简化。
2.上部划眼防止划出新井眼；下部划眼防止憋漏地层。
3.静止期间加强做岗，观察好环空及泥浆液面。
4.对全套设备进行检修，保证设备正常运转。
5.准备足够的钻井液，粘切要高。
6.下钻速度要慢，两分钟下一柱。
7.划眼时要“一冲、二通、三划眼”：接好单根开泵后，先冲下去，上提钻具转动方位再通下去，最后划下去。
冲、通困难时可采用“拨放点划”法，即先加压1-2吨启动转盘，悬重回升后停转盘，再加压1-2吨，重复操作。
绝对不允许划眼时加压连续转转盘，指重表要灵活好用。
8.划眼时早开泵、迟停泵，大排量划眼，划眼过程中要注意观察返出岩屑和间断放空现象。
划眼时要注意缩径井段不能硬压，防蹩泵。
9.划眼时钻具丝扣要上紧，避免钻具事故；划眼防止打倒车，负荷严重时先停总车，钻机快要停时合上低速，刹死刹把。
10.中间循环开泵与试开泵相同，一定要先小排量试开泵，返出正常后方可逐渐增加排量。
11.划眼要步步为营，划3-5m要上提至正常井段，划完一根单根后要多提一个单根，停泵后上提无卡阻，可下放到底，停转盘无倒车，不返喷泥浆，方可接单根。
12.长井段每划眼5-6个单根，要大排量循环泥浆一周，以便携砂和巩固井壁。
其长度视井眼复杂情况而定。
强化防卡操作，钻具静止前恢复原悬重，静止时间不超过三分钟。
13.划眼过程中设备出现故障，造成长时间无法循环时要起钻，并设法灌满钻井液。
二、注意事项起钻或短程起钻中，遇上起钻困难，上提遇挂卡起不出来，而下放可轻松释放，在这样的情况下，可采用“倒划眼”方式，将钻具起出。
倒划眼是处理复杂时最危险的操作，倒划眼过程中井下情况复杂，反扭矩较大，转盘扭矩也相应增大，在操作上控制不当易产生三种情况：将钻具憋停；转盘产生倒车、高速返旋转；钻具旋转憋过、钻具释放扭矩、带动转盘高速正旋转。
以上三种情况非常危险，尤其是后两种情况，在扭矩增大时，钻具在扭矩的作用下产生收缩（就像日常生活中用手将毛巾中的水拧出，手给毛巾一个旋转扭力，毛巾在扭力的作用下收缩变短，当扭力释放后，毛巾自然恢复原状），在转盘高速旋转释放扭矩的同时，钻具伸长，这时很容易将卡瓦带出，卡瓦飞出伤人。
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开窗侧钻技术我国经过二十几年的改革开放经济发展，经济步入大发展时期，同时伴随的是石油需求猛增，国际油价高起，但国内大多数油田经过几十年的开发开采，现在都已经进入了中后期。
随之而来与之相伴的是油井产量低、含水量高、油田开采区块布井加密，相对投入开采成本加大。
如合提高油田产量或稳产，把剩余的储油开采出来，同时又要节约成本，这个大的问题摆在了石油部及各个油田领导面前。
只有科技投入，科学打井这条路可走，因此“老井套管定向井开窗侧钻技术”应运而生了。
各个油田这几年不同成度的在各类尺寸的老井开发中运用了这项技术。
下面就拿新疆塔里木油田塔中区块，TZ4C 井、在定向井开窗侧钻施工过程中的几点经验和体会与同仁做一下交流。
TZ4C井是有大港定向井技术服务公司（DDDC），负责定向井开窗侧钻施工及井眼轨迹控制全过程。
使用了先进的井下导向工具和无线随钻仪器（WMD）全井导向跟踪技术，现场施工人员是：武志远、张静辉、郭金海、刘桂利塔中4C井是由中原三勘60706队在塔中地区承钻的一口三段制定向井，地理位置位于新疆且末县，塔中4油田塔中4井，设计井深为4265m（垂深）；一个目标靶点，靶圈半径30m。
由大港定向井公司提供自侧钻点至完钻井深的定向井技术服务（包括侧钻施工）。
一、定向井设计数据：1、剖面设计数据：剖面设计为三段制剖面。
完钻井深：3775.81m，水平位移：440.12m。
造斜点：2700m；方位：63.17︒；最大井斜角：28.17︒。
增斜井段：2700m～2928.64m，段长：228.64m,增斜率：3.6︒/30m。
稳斜段：2928.64m～3775.78m，段长：847.14m。
2、设计目标点数据：井深：3685.06m；垂深：3585.87m；水平位移：397.26m；靶区半径≤30m。
3.开窗日期:2005.1.28 修水泥面日期:2005.2.6侧钻日期:2005.2.6 完钻日期:2005.2.23完钻日期:3785.09m全井施工过程数据及视图：轨道计算1. 基本数据:公司: 塔指三勘井名: TZ4C钻机: 60706井位: 塔中北参考: 真北N(X), E(Y)参考: 全程H(Z)参考: 海平面垂深参考: 转盘面地表海拔: 1097.87米补心高: 8.00米磁偏角: 2.64度收敛角: 1.65度井口及目标纵N(X)横E(Y)海拔H(井口 4323734.8014726169.00 1105.TAR 4323930.0014726515.00 -2480.2. 轨道计算:站测深井斜方位垂深视平移东北度度点米米米米米000 2700.00 0.73 65.81 2699.75 -16.70 -23.02 8.52 001 2709.90 3.60 351.24 2709.64 -16.54 -23.01 8.85 002 2738.71 7.20 16.24 2738.32 -15.02 -22.64 11.48 003 2767.51 8.10 34.84 2766.87 -12.00 -20.98 14.88 004 2796.30 9.90 54.84 2795.31 -7.77 -17.80 17.97 005 2825.07 13.30 62.04 2823.49 -2.01 -12.85 20.95 006 2853.85 16.90 65.64 2851.28 5.48 -6.11 24.23 007 2882.66 21.70 67.84 2878.46 14.98 2.64 27.97 008 2911.43 24.70 66.44 2904.90 26.28 13.08 32.38 009 2940.21 27.10 64.94 2930.79 38.84 24.53 37.56 010 2969.01 27.90 64.54 2956.33 52.13 36.56 43.23 011 2997.77 28.20 64.24 2981.71 65.66 48.75 49.08 012 3026.55 28.80 64.04 3007.01 79.39 61.11 55.07 013 3055.36 29.10 64.44 3032.22 93.33 73.67 61.13 014 3084.14 29.30 64.24 3057.34 107.37 86.33 67.21 015 3112.93 29.90 63.14 3082.37 121.59 99.07 73.51 016 3141.70 28.90 63.64 3107.44 135.71 111.70 79.84 017 3170.53 29.20 63.74 3132.64 149.71 124.25 86.04 018 3199.35 29.20 63.94 3157.80 163.77 136.87 92.24轨道计算站测深井斜方位垂深视平移东北度度点米米米米米029 3503.05 30.90 61.34 3421.13 315.01 271.06 162.03 030 3531.90 30.20 61.34 3445.97 329.67 283.93 169.07 031 3560.79 30.10 61.34 3470.96 344.17 296.66 176.03 032 3589.66 30.00 60.84 3495.95 358.62 309.31 183.02 033 3618.52 29.90 60.54 3520.95 373.01 321.88 190.07 034 3647.37 30.10 60.54 3545.94 387.42 334.44 197.16 035 3676.25 30.20 60.54 3570.91 401.91 347.07 204.30 036 3705.11 30.10 60.34 3595.87 416.39 359.68 211.45 037 3734.00 29.80 59.64 3620.90 430.79 372.17 218.66 038 3762.87 29.70 59.14 3645.96 445.09 384.49 225.96 039 3785.00 29.70 58.64 3665.19 456.02 393.88 231.62TAR 3693.55 30.14 60.42 3585.87 410.59 354.63 208.58实际靶区半径 TAR: 15.92 米井眼轨迹控制技术：1、定向（侧钻）井段的控制：该井在老井的钻进中由于钻具合理、措施得当，使井斜得到了很好地控制，全部直井段井斜角没有超过 2 ︒。
该井自2697 m开窗至2725.7 m完,在该处测多点,H测:2689 m,井斜:0.3︒,方位:296.8︒.老井测井数据H测:2700m,井斜:0.73︒,方位:239︒.固井井段自2564m-2891m,修水泥面至2700m侧钻.由于井斜太小又离套管太近,有磁干扰,所以只能强制高边靠右点朝一个方向侧钻.一次侧钻成功。
侧钻钻具组合如下（详细尺寸见钻具组合部分）：∅215.9mmHJ517钻头＋5LZ172-7Y 直马达＋∅165mm2︒弯接头＋∅165mm非磁钻铤×1根＋∅165mm MWD短节×1根＋∅165mm螺旋钻铤×9根＋∅127mm加重钻杆×18根＋∅127mm钻杆钻进井段：2700m～2723m钻井参数：钻压：0-30kN；排量：28L/s；立管压力：12MPa。
说明：该井段采用S-MWD跟踪测斜定向方式，轻压，平稳送钻，纯开泵时间为32h，根据井下返上的岩屑与水泥比例判断，以及井斜数据判断侧钻成功，施工顺利。
2、定向井段的控制：1）定向井段首先下入的钻具组合如下（详细尺寸见前面钻具组合及钻井参数部分）：∅ 215.9mm钻头＋172mm导向马达（1.25︒）+203mm欠尺寸稳定器＋∅165mm无磁钻铤×1根＋∅165mm无磁短节＋∅127mm加重钻杆×6柱＋∅127mm钻杆2）造斜井段：2723m～2894m3）钻井参数：钻压：40-60kN；排量：28L/s；转速：190r/min；立管压力：17MPa。
4)说明：该趟钻具组合效果很好，造斜率可达到设计要求7.5︒/30m,由于该井位移不大，裸眼段长在满足设计要求的前提下井斜尽量小，这样为该井以后井下安全创造良好的条件。
3、稳斜井段的控制：1）稳斜井段首先下入的钻具组合如下（详细尺寸见前面钻具组合及钻井参数部分）：∅215.9mm钻头＋∅172mm导向马达（1.25︒）＋∅203mm（208mm）欠尺寸稳定器+∅165mm无磁×1根＋∅165mm无磁短节+∅165mm无磁＋∅127mm加重钻杆×6柱＋∅127mm钻杆2）钻进井段：2894m～3785.09m3）钻井参数：钻压：20-40kN；排量：28L/s；转速：190r/min；立管压力：16-17MPa。
4）说明：由于在稳斜钻进过程中井斜微增，故使用了∅208mm 欠尺寸稳定器。
经验、体会:1、由于老井是直井,控制较好，产生位移很小，且造斜点的井斜角仅为 0.73 ，为定向及稳斜施工、井身轨迹的控制、提高剖面符合率奠定了良好的基础。
再有锻铣开窗位置一定要根据甲方提供的套管数据资料避开接箍，设计锻铣30m，实际因为现场情况只锻铣了23.10m也达到了侧钻施工要求。
锻铣一开始就在泥浆槽里放入强磁块，并每一小时清洗一次，这是井下（WMD）仪器能够正常工作的前提。
2、及时测斜、准确计算、跟踪作图，是保证井身轨迹的关键。
使用无线随钻测斜仪，能够及时准确达到定向精度，而且在钻进一定井段时加测ESS多点，来校对MWD数据使之能够对该井数据更加精确。
3、定向造斜过程中，由于及时测斜、准确计算、跟踪作图，使井身轨迹与设计轨道几乎完全吻合，没有产生大的狗腿脚，为下部井段的安全钻进创造了良好的条件。
4、在钻进过程中，通过随时注意观察扭矩、泵压的变化，发现问题及时分析、解决；变换钻压来调整钻具受力情况；每钻进完单根划眼2～3次，以保证井眼平滑、及时清除井底岩屑；定期进行短起下钻等措施，保证了稳斜井段的顺利钻进。
5、根据马达的使用特性和钻井要求，确保马达的排量和使用要求。
按照马达的水力推力和钻压平衡图，选择最优的钻压，以确保马达在平衡状态下工作，从而使上、下推力轴承的磨损量最小，在满足快速钻进的前提下，延长井下动力马达的使用寿命。
6、在起下钻过程中，通过认真仔细检查钻具，发现坏钻具及时更换，定期倒换井下钻具顺序等措施，避免了在大斜度、高摩阻井段钻进过程中发生钻具事故。