石油钻井行业套管开窗技术服务方案与技术措施

石油钻井行业套管开窗技术服务方案与技术措施1井眼轨迹控制措施1.1.1 准备工作①工具准备■177.8mm开窗工具1套；■单点测斜仪、陀螺，MWD②井眼准备■认真核实177.8mm套管串结构，钢级、壁厚及开窗的井斜、方位、井径等基础资料，检查固井质量及管外水泥封固质量。

■为保证斜向器座挂牢靠，用177.8mm套管刮管器修刮管壁、保证管壁干净。

■开窗工具入井前用通井组合通井至桥塞位置，保证开窗工具能顺利下入开窗位置，通井刮管组合为：152mm通井规+177.8mm套管刮管器+120.7mm钻铤2柱+120.7mm随钻震击器+120.7mm钻铤1柱+88.9mm钻杆■对套管试压45MPa（按177.8mm套管管串中最弱的NKAC110T×11.51mm抗内压强度的70%），稳压30min压力下降不超过0.7Mpa为合格。

若试压不成功，不能进行下步作业，必须另行请示研究决定。

■调整钻井液性能到设计要求。

1.1.2 窗口位置的选择根据开窗原则，开窗前在开窗井深位置左右进行接箍定位测井，确保开窗部位选在套管完好的井段且避开套管节箍，且管外水泥封固质量好，窗口以上套管密封良好。

开窗后视现场情况决定是否补挤水泥，稳固开窗点附近套管。

1.1.3 开窗作业步骤⑴、安放斜向器总成■座斜向器，钻具组合：152mm斜向器+斜向器送入接头+120.7mm钻铤2柱+120.7mm随钻震击器+120.7mm钻铤1柱+88.9mm钻杆■送入斜向器时，要求操作平稳，下放速度要慢(1柱/5分)不得猛刹猛放，且时刻注意指重表，遇阻不得超过20kN，以防在下钻中途斜向器固定锚先期工作，造成支撑斜向器失败或过早剪断悬挂螺栓，导致不必要的打捞斜向器作业。

■下钻至开窗井深时，停止下钻，下入单点陀螺进行定向，完成定向后再缓慢下钻，座放斜向器，然后缓慢开泵释放斜向器，完成斜向器的锚定。

⑵、领眼开窗磨铣：■下入起始铣鞋，加压10～20kN，记下方入，计算好窗顶口位置，上提钻具，加压5～20kN，进行领眼开窗磨铣。

■为开好窗口，保护导斜器顶不受破坏，应采取强刚性钻具结构。

钻具结构为：152mm领眼起始铣鞋(或复式铣鞋)+120.7mm钻铤2柱+120.7mm随钻震击器+120.7mm钻铤1柱+88.9mm钻杆。

■划放至初始磨进方入，加压5～10kN，转速50～60 r/min，的参数磨铣30～40分钟造台阶。

■每磨进0.1～0.2m，应上提钻具划眼，反复修磨窗口，并定时捞取钻井液中返出的铁屑，及时分析磨进情况。

■领眼起始铣鞋正常，如磨进钻速太慢，甚至磨铣无进展，应起钻换下锥形铣鞋进行开窗磨铣。

⑶、开窗磨铣■钻具组合：152mm锥形铣鞋(或复式铣鞋)+120.7mm钻铤2柱+120.7mm 随钻震击器+120.7mm钻铤1柱+88.9mm钻杆。

■磨铣参数：钻压20～50kN，转速55～60r/min，泵压10～12Mpa，排量10～12l/s。

■开窗过程中如钻速太慢，应加强分析判断，确认是铣鞋齿磨钝，则起钻更换。

■每次下钻提前于窗口顶开始轻压划眼，反复修磨开出的窗口，再接触窗底按正常磨进参数继续磨进。

■磨铣过程中要求操作平稳,均匀送钻,并注意转盘负荷的变化，如发现负荷增加，则上提钻具反复修磨窗口。

每30min捞取钻井液中的返出物，分析砂样中铁屑所占的百分比。

■窗口开出后，用锥形铣鞋继续钻进4～5m，作为修整与加长窗口的口袋。

⑷、修整与加长窗口■下入152mm复式铣鞋+150mm柱形铣鞋，对窗口进行修整与加长，清除窗口上的毛刺，确保窗口光滑，并保证钻进钻具顺利下入。

钻具结构为：152mm 复式铣鞋+150mm柱形铣鞋+120.7mm钻铤2柱+120.7mm随钻震击器+120.7mm钻铤1柱88.9mm钻杆。

修磨参数：钻压10～20kN，转速60～65r/min。

■修磨过程中要求操作平稳，提前于窗顶试探，遇阻则磨铣，不得强行加压通过，反复修磨，均匀慢送，直接不憋不跳，上下活动无阻卡，再继续往下修磨。

■开窗完毕，彻底循环钻井液，认真清除钻井液中的铁屑；起钻下钻进钻具。

1.1.4 定向侧钻形成新井眼井段■为减小施工难度，窗口形成、畅通后先采用定向工具扭方位。

■弯螺杆钻具下钻，注意控制下放速度，遇阻不得硬压，应转动方向后试下放。

■下钻到底，测斜定向后大幅度上下活动钻具消除反扭矩。

■侧钻定好方向开始钻进时，必须严格执行定向井施工人员给定的技术措施，不得乱加钻压。

■坚持定排量、定泵压钻进;当岩屑含量达到90%以上时，可逐渐增加钻压正常钻进。

■随时查看岩屑的代表性，每半米取一次砂样，每半米记录一次钻时，根据实钻情况及时调整钻井参数，确保快速形成轨迹平滑的新井眼。

■钻进中要求均匀、平稳送钻，不得溜钻、顿钻，并严格执行给定参数，坚持正、副司钻操作刹把。

■维护好钻井液性能，防止水泥浆的污染。

■加强井下情况分析，防止各类复杂事故发生。

■起钻必须使用旋绳或液压大钳卸扣，不得使用转盘卸扣。

1.1.5 增斜段■继续采用弯螺杆定向钻井组合将井斜增至设计要求，钻压30～60kN，坚持定排量、定泵压钻进。

根据实钻情况及时调整钻井参数，尽量保持井眼平滑，避免出现较大狗腿度。

■定向过程中，注意调整好钻井液性能，防止垮塌。

设计增斜率留有余地，实钻中加强井眼轨迹监测，实时调整定向钻井参数，确保达到设计增斜效果。

■定向钻具组合下井必须双钳紧扣，控制下放速度；盖好井口，严防掉落物入井影响施工。

■定向钻具组合下井时，严禁划眼和悬空处理钻井液，遇阻应起钻通井，通井划眼以大排量冲洗、通为主，避免划出新眼。

■定向钻具组合起钻不能用转盘卸扣，以防止破坏井壁和下部钻具倒扣。

■起下钻遇阻卡超过正常摩阻时，消除摩阻要做到起钻时少提多放，下钻时少放多提多次活动来消除。

■MWD随钻监测井斜、方位，严格控制井身轨迹，发现井斜方位变化幅度异常或钻穿地层交界面及复杂地层时，应加密测点，及时采取措施，防止方位漂移造成井身轨迹偏离设计线太多。

■钻具在裸眼井段静置时间较长时，每隔3min，上下大幅度活动一次钻具。

不允许长时间定点连续转动钻具。

■应坚持使用大排量携砂，一旦发现有沉淀床存在，摩阻扭矩增大，要及时起钻清砂，必要时可采用短程起下钻和分段循环的方法，清理岩屑床，帮助清洁井眼，以达到减小摩阻的目的。

分段循环清砂过程中应坚持连续活动钻具，防止钻出新井眼。

■若井下情况复杂，需要进行通井和划眼时，原则上采用上一趟钻具结构，如因实际情况必须改变钻具结构时，该钻具的刚性必须小于上趟钻具的刚性，且有正、倒划眼能力。

■加强钻井液的维护处理，使其具有较好的抑制固相、防卡、防塌性能，剪切稀释性能和较好的携砂能力，确保起下钻畅通无阻，以满足钻井工程要求。

1.1.6 稳斜段■该井段设计采用弯螺杆导航钻进至固井井深，由现场技术人员根据实际情况进行调整控制，确保达到地质要求。

■进入稳斜钻进前必须分别采用单双稳定器对定向井段划眼通井，保证畅通，下钻时小心操作，遇阻坚持执行划眼措施防止卡钻。

进入定向施工后必须采用定向井专用稳定器。

■该井段若采用双稳定器稳斜钻进，更换钻具组合后，应加密(50m左右)井身轨迹的监测，根据测斜结果，按井身轨迹需要及时调整下部钻具结构和钻井参数，待摸清钻具结构特性且符合井身轨迹要求时，可适当放宽监测距离。

中靶后可考虑去掉一个稳定器。

■该井段钻进应准确控制井眼轨迹，加强井斜、方位监测，及时对井眼轨迹做出预测，并根据实际情况调整钻具组合和钻井参数，确保准确中靶，并保证储层钻遇率。

■在该井段钻进中，防止沉砂卡钻是重点，一旦发现有沉淀床存在，摩阻扭矩增大，要及时短起下钻分段循环清砂，确保安全钻进。

加强设备管理和井下情况分析，防止各类事故发生。

1.2 钻具组合设计②施工中随着井斜的增大，可逐步将井下钻铤更换为加重钻杆，同时可将下部加重钻杆逐步替换到井斜50°以上井段，从而有利于钻压的传递，减小摩阻。

水平井，使用质量可靠的随钻震击器(安装位置在井斜角50°左右井段)，并按使用寿命严格控制使用时间。

大斜度段旁通阀安放在井斜50°左右井段处。

③稳斜钻具组合视轨迹控制情况可考虑去掉一个稳定器。

具体由现场技术人员根据实际情况对钻具组合及钻井参数进行合理调整。

井场准备1m、2m、3m的120.7mm短钻铤各一根以供调整稳定器安放高度需要。

2.项目实施要点2.1.服务实施要点1）、准备工作（1）向甲方了解施工井详细资料，包括井号、井型、井眼尺寸、剖面数据，根据了解的情况做出定向施工应准备的工具清单（动力钻具、扶正器等）。

（2）查看施工井设计上有无防碰问题，若存在，则需收集邻井测斜数据。

（3）按照施工井钻探要求，编写具体的定向施工方案。

（4）配套仪器设备，按照甲方要求和现场实际需要配置仪器，并且准备足够的仪器备件，仪器需要当场进行测试，确保能正常使用。

（5）MWD工程师合理布置好线路，测试仪器正常，一切准备就绪。

2 ）技术交底（1）项目启动前3天由定向队队长组织与相关施工方进行沟通，优化和确认方案；（2）根据技术方案的要求，提前1天将工具和材料准备到位；（3）参与井队的技术交底会，交代技术措施，确保施工顺利开展；2) 造斜段①根据直井段测斜数据修正设计剖面。

②根据设计选择合适的单弯螺杆钻具，并准确计算动力钻具与MWD仪器之间的角差。

③动力钻具入井，严禁划眼和悬空处理泥浆，遇阻时，活动钻具下放，若无效，起钻通井，以防划出新眼。

④钻进过程中，严格按设计参数进行施工。

⑤及时预算和调整井眼轨迹，使井眼轨迹始终沿着设计轨迹延伸。

⑥滑动钻进过程中，每次滑动进尺严格计算，确保井眼狗腿度在设计要求范围内，保持井眼轨迹平滑。

3) 稳斜段①钻具组合下部合适位置增加钻具稳定器，构成稳斜钻具组合。

②稳斜段主要以复合钻进为主，加快钻井速度。

③ MWD随时监控井眼轨迹数据，确保顺利中靶。

④随着井斜角较大，应注重井底岩屑的清除工作，排量应满足设计要求，泥浆应具有良好的流变性及携岩能力。

⑤滑动钻进时，若出现粘、卡现象，因及时上提、下放、活动钻具，严禁长时间静止钻具。

⑥作好下部钻柱的受力分析，定期进行上下钻具位置的倒换，防止钻具长时间受同一种力的作用，产生疲劳破坏⑦按设计要求调整泥浆性能，搞好泥浆净化工作，以达到改善钻具与井壁的接触状态，降低摩阻。

3.进度控制要点①服务实施要点我方工程师要提前学习地质、工程设计书，了解该井的地质和工程要点，研究好邻井资料，掌握好该地区的地层特点，为后期正确的设计和施工做好铺垫。

工程师上井后，及时与井队、地质人员和其他的钻井服务方做好沟通，并召开技术交底会。

做好汇报工作，及时将测井资料和井眼轨迹控制数据传给甲方和我方的上级领导，进行分析研究和制定下一步实施措施。