侧钻概述
侧钻工艺技术
侧钻工艺技术侧钻工艺技术是一种用于石油和天然气勘探和开发的方法。
它允许在石油或天然气井的侧面进行钻探，以便获得更大的井产量。
与传统的直钻方法相比，侧钻技术具有更多的优势和挑战。
首先，侧钻工艺技术可以在已经钻成的井眼旁边进行钻探，同时钻具还可以保持原始垂直井身的运转，避免了重新钻探全新井口的时间和成本。
这种技术可以最大限度地利用井眼的储层面积，以提高勘探和开发过程中的油气产量。
其次，侧钻工艺技术在勘探和开发阶段提供了更多的多方向操作性和控制性。
侧钻井眼可以通过控制钻具的角度和方向进行导向钻探，以在地层中锁定目标储层和产层。
这种导向钻探的准确性可以大大提高油气采集率，并最大化资源开发的经济效益。
此外，侧钻技术还可以克服地质障碍和限制，如盐床、断层和裂缝等。
通过选择适当的钻井工艺和技术，侧钻工程可以绕过这些障碍物，避开地下水和地质结构，从而更好地探明和采集油气资源。
然而，侧钻工艺技术也面临一些挑战。
其中之一是技术复杂性。
侧钻井眼的设计和操作需要精确的工程计算和复杂的控制系统。
此外，由于侧钻井眼的弯曲和封堵，需要特殊的钻井工具和设备，以确保钻井过程的顺利进行。
这些技术和设备成本较高，需要专业人员的操作和维护。
另一个挑战是环境和安全问题。
侧钻工艺技术需要在地下开展作业，其中涉及高温、高压和有毒气体等危险环境。
为了保证操作人员的安全和环境的可持续性，必须制定严格的操作规程和风险管理措施。
综上所述，侧钻工艺技术是一项重要的石油和天然气勘探和开发技术。
它能够有效地提高油气产量，克服地质障碍并提供多方向操控性。
然而，它也面临技术复杂性和环境安全等挑战。
随着技术的不断进步和经验的积累，侧钻工艺技术将继续发展，并为石油和天然气行业的可持续发展做出贡献。
侧钻工艺技术的发展和应用已经在石油和天然气勘探领域产生了显著影响。
通过侧钻技术，我们能够更好地理解地下储层，准确地导向钻探到目标层并最大化资源的开发。
侧钻井眼的设计和钻探是侧钻工艺技术的核心。
第九章 侧钻工艺技术
的YD合金及不同几何形状的硬质合金块组成的，如图8—7所示 YD合金及不同几何形状的硬质合金块组成的，如图8 合金及不同几何形状的硬质合金块组成的
第九章 套管开窗侧钻技术
侧钻就是侧向钻进，有裸眼侧钻和套管内侧钻两种。 侧钻就是侧向钻进，有裸眼侧钻和套管内侧钻两种。侧钻出一个井 眼的是一般侧钻井，侧钻出两个以上井眼的一般称谓分支井或多底井。 眼的是一般侧钻井，侧钻出两个以上井眼的一般称谓分支井或多底井。
套管开 窗侧钻 的用途
（1）钻多底井。 ）钻多底井。 （2）事故侧钻； ）事故侧钻； （3）已钻井偏离含油区； ）已钻井偏离含油区； （4）老油田枯竭采油井 ） 二次完井。 二次完井。
三、固井工具
双挂钩塞总成
阻 流 板 总 成 正 反 扣 接 头 总 成 双 挂 钩 堵 塞 杆 总 成
尾管悬挂器
双
阻 流 板
§9—2 侧钻工艺技术 2
一、侧钻井开窗前的准备工作
1、开窗段的选取
开窗段以上套管必须完好，套管封固质量良好。井斜角度小， 开窗段以上套管必须完好，套管封固质量良好。井斜角度小，井斜方位变 化小。开窗段的地层岩石较硬，地层无高压，不漏失，不坍塌。 化小。开窗段的地层岩石较硬，地层无高压，不漏失，不坍塌。 开窗口一般在目的层或套管损坏部位以上30米。套管开窗位置过高，要钻 开窗口一般在目的层或套管损坏部位以上 米 套管开窗位置过高， 进较长的一段才能进入油层，井眼越长，钻进和封固越困难。 进较长的一段才能进入油层，井眼越长，钻进和封固越困难。原井的油层套管 直径越小，侧钻的井眼长度应越短。 直径越小，侧钻的井眼长度应越短。套管开窗的位置应避开套管接箍 套管开窗的位置也不能太低，开窗位置低，则要用较大的井斜角度， 套管开窗的位置也不能太低，开窗位置低，则要用较大的井斜角度，这将使 增斜剧烈，增加造斜的困难，也使侧钻钻进难度提高。 增斜剧烈，增加造斜的困难，也使侧钻钻进难度提高。
侧钻技术
确定开窗深度要注意下述几点
• ㈠侧钻部位以上的套管必须完好，无变形、漏失、 侧钻部位以上的套管必须完好，无变形、漏失、 • • •
破裂等现象。 破裂等现象。 ㈡侧钻部分选择在事故井段或套管破裂井段以 20～30m处 上20～30m处，以利于有一定水平位移避开原井 眼。 尽力选择固井质量好、井斜小， ㈢尽力选择固井质量好、井斜小，地层稳定的 井段开窗，同时应避开套管接箍， 井段开窗，同时应避开套管接箍，以便有稳定的 窗口，侧钻、完井顺利进行。 窗口，侧钻、完井顺利进行。 出砂、窜漏严重的井，为保证侧钻效果， ㈣出砂、窜漏严重的井，为保证侧钻效果，水 平位移应大于出砂和窜漏的径向范围， 平位移应大于出砂和窜漏的径向范围，侧钻长度 与倾角均应大些，开窗位置也必然要高。 与倾角均应大些，开窗位置也必然要高。
四、侧钻方式的选择 根据： 根据： 侧钻的目的， 侧钻的目的， 地质情况、 地质情况、 井况、 井况、 侧钻方法等
举例
井下事故 套管损坏
一般在套管损坏处或事故 段以上20～30m的地方确 定窗口，采用非定向侧钻
钻达某特定位置 避开地层结构的破坏 区
要根据侧钻目的，选择斜向器； 确定侧钻位置，采用定向侧钻。
挤封油水层时应注意： 挤封油水层时应注意：
1、挤封前，要把所有挤封井段都冲露出 挤封前， 2、挤封时最好让水泥浆从井底替过全部 挤封井段后再进行挤封， 挤封井段后再进行挤封，以免因吸收性差 异而影响挤封质量。 异而影响挤封质量。 3、挤封水泥用量取决于油水层渗透率、 挤封水泥用量取决于油水层渗透率、 厚度、挤封半径、压力等因素， 厚度、挤封半径、压力等因素，一般按每 米用0.5～1t水泥计算 米用0.5～1t水泥计算 4、钻灰塞时一定丈量好钻具，计算好水泥 钻灰塞时一定丈量好钻具， 塞要留的深度。 塞要留的深度。
侧钻工艺技术
侧钻技术
• • • • 3、施工准备 ⑴设备搬迁安装验收。 ⑵工具、材料准备。 ⑶倒运钻具。
侧钻技术
• 4、井眼准备
• • • • • • • • • • ⑴接井。检查井口配件，清点数量，有无损坏及损坏程度。 含采油树、阀门、压力表等。 ⑵洗井或压井。根据地层压力，确定压井液密度，对油井 进行压井。 ⑶起管柱。拆卸井口，起出井内抽油杆油管等。 ⑷安装封井器。 ⑸下钻通井。选择与套管相符的钻头通井之窗口以下30米。 ⑹打水泥塞。在窗口以下10米处打水泥塞，防止井漏或井涌。 ⑺下钻通径。用通径规检查套管有无变形或损坏。 ⑻套管试压。用泥浆泵试压检查套管是否有损坏或漏失。
侧钻技术
• ⑸了解侧钻井技术要求、侧钻原因及目的、 完钻井深、录取资料要求，是否还有其它 特殊需要等。 • ⑹了解井控有关要求、油气层保护措施、 环境保护措施。 • ⑺了解对钻井液的性能要求、钻井液种类、 技术措施。 • ⑻了解邻井井身轨迹资料，与本井设计井 身轨迹是否交叉，有无相碰的可能。
侧钻技术
• 2、技术准备 • ⑴查对原井井史资料，核准原井井身轨迹。准确 掌握（有必要时计算）窗口点的井斜、方位，同 本井设计的井斜、方位的差值，确定井身轨迹控 制措施，以及对套管开窗的影响。 • ⑵查对原井套管记录，确定开窗起始点位置应选 在套管接箍下2-3米为宜。 • ⑶查原井施工复杂情况记录，制定本井事故预防 措施。 • ⑷查原井钻进速度、地层岩性以及钻井液性能， 确定本井钻头选型。
侧钻技术
6.开窗
• ①套管开窗一般选用钻铰式铣锥。 • ②入井钻具组合如下： • A、ф177.8mm井眼用ф154mm铣锥 +ф120.65mm钻铤6根+ф88.9mm钻杆 • B、ф139.7mm井眼用ф11８mm铣锥+ф88.9mm 钻铤6根+ф73mm钻杆 • C、铣锥下到预定位置后，充分循环钻井液，下 放方钻杆探准方入，核对井深，准备套管开窗。
稠油井侧钻技术
稠油井侧钻技术稠油井侧钻技术是在已钻主井眼内，按预定方向和要求侧钻一口新井的工艺过程。
根据侧钻方法可分为套管开窗侧钻和裸眼侧钻。
裸眼侧钻主要用于深井事故处理，稠油侧钻多采用套管侧钻技术，这里只介绍套管侧钻技术。
第一部分侧钻的概念套管侧钻井是指在原套管内某一特定深度处开窗或锻铣后侧钻新井眼。
它包括侧钻直井、定向井和水平井（图1）。
侧钻井是一种投资少、见效快、经济效益显著的老油田开发技术，世界各国都非常重视，许多油田都把它作为重新认识老油田、使老油田增储上产和提高最终采收率的重要手段。
（图1套管侧钻井示意图）一、侧钻应用侧钻井一般是从5in、51/2in 或7in 生产套管侧钻33/4in、41/2in、6in 的小井眼，是目前应用广泛的钻井技术。
辽河稠油油田的大部分侧钻井是在φ177.8mm 生产管柱里开窗，用φ152mm 钻头侧钻，下φl27mm 尾管。
侧钻能使套损井、停产井、报废井、低产井等复活，使老油田恢复产能。
侧钻的优点：有效地开发各类油藏；充分利用原有的井场、地面采输设备，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。
侧钻主要应用范围有：（1）套管损坏严重、无法修复的井。
（2）井下发生复杂事故、无法处理的井或出现水锥的井。
（3）油层出砂严重、套管又有损坏、无法采取防砂工艺的稠油热采井。
（4）需要钻开井底附近新的含油层系。
（5）在海上、湖泊、大陆有钻多底井等特殊要求。
二、侧钻井的发展状况早在20世纪20年代国外就提出了用侧钻井提高油井的产量。
1929年，美国钻了一口井深900m的侧钻井；1936年苏联开始应用侧钻技术，50年代开始大面积试验和推广，60年代末至70年代初处于低潮，90年代以来有较大的发展。
辽河油田自1992年实施侧钻技术以来，至2005年底，稠油侧钻井数已超过1000口。
侧钻井技术在稠油老井的改造、老油田提高产量方面见到了成效。
第二部分侧钻专用工具根据侧钻的工艺要求，侧钻井主要专用工具包括导斜器、送入器、开窗铣锥、丢手接头及固井工具等。
侧钻水平井工艺技术
安装方式等因素的影响，以确保套管的强度和密封性。
射孔和测试是完井技术的关键环节，它们需要考虑到地层条件、油气性 质和开采要求等因素的影响，以确保油气开采的效率和安全性。
04 侧钻水平井的优缺点
井眼轨迹控制技术需要利用定向钻井技 术和随钻测量技术，实时监测井眼的轨 迹，并根据监测结果调整钻头的钻进方 向和角度，以确保井眼轨迹的准确性和
稳定性。
井眼轨迹控制技术还需要考虑到地质条 件、钻井液性能和钻具组合等因素的影 响，以制定出更加合理的钻进方案和措
施。
钻井液技术
钻井液是侧钻水平井工艺中不可或缺的组成部分，它涉及到钻头的冷却、润滑、携带岩屑和 稳定井壁等方面。
应用拓展
非常规油气资源开发
01
侧钻水平井技术在非常规油气资源开发中具有较大潜力，未来
可应用于页岩气、煤层气等非常规油气资源的开采。
老油田挖潜与增产
02
利用侧钻水平井技术对老油田进行挖潜和增产改造，提高老油
田采收率和经济效益。
多分支井与水平对接井技术
03
研究多分支井和水平对接井技术，实现多目标开发，提高油气
可能影响原有井眼
侧钻水平井技术需要高超的钻井技术 和经验，操作难度较大。
在已存在的井眼上进行侧钻，可能会 对原有井眼造成影响，如井眼坍塌、 堵塞等。
可能遇到复杂地质条件
在侧钻水平井施工过程中，可能会遇 到复杂的地质条件，如岩层不稳定、 地下水活跃等，给施工带来困难。
05 侧钻水平井的未来发展
技术创新
田的开发效率。
环境影响与可持续发展
修井工程11-侧钻技术
裸眼钻井
侧钻裸眼钻进与普通钻进基本相 同。但侧钻裸眼钻进时井斜较大， 钻具在窗口附近有一个侧向力，使 钻具紧靠井壁与窗口，并与窗口、 斜向器、套管总是处于磨擦中。泥 浆循环通道在窗口处小，钻具与井 眼间隙很小，钻杆断后不容易打捞 等不利因素，因此在施工中应特别 注意。
第十一章 侧钻技术 (Sidetracking)
分支井侧钻：在同一个套管里多处开窗侧钻，或
在一出开窗多方向侧钻。
第十一章 侧钻技术 (Sidetracking)
11.1 概述
侧 钻 种 类
第十一章 侧钻技术 (Sidetracking)
11.1 概述
侧 随着油田开发时间的推移，油水井的井况不断发生恶
钻
化，套管内侧钻逐渐成为大修工艺的重要内容。利用侧 钻工艺技术主要解决以下几方面的问题:
第十一章 侧钻技术 (Sidetracking)
11.3 侧钻施工步骤
套管开窗
套管开窗三阶段： 1）铣锥与套管接触段
10kN,40r/min~20kN,70r/min
2）铣锥中部直径圆磨出套管段
10kN,60~80r/min
3）铣锥底部最大直径段全部铣 出套管
3kN,80~120r/min
第十一章 侧钻技术 (Sidetracking)
第十一章 侧钻技术 (Sidetracking)
11.2 侧钻工具
开窗铣锥
铣锥是磨铣套管开窗的工具，本体 由优质钢锻制加工而成。主要工作 面是侧面的硬质合金刀刃。侧钻常 用的铣锥有单式铣锥和复式铣锥二 种。对铣锥的基本要求是开窗快， 耐磨性好，几何形态利于切削，切 削的负荷小，不易卡钻，便于排 屑。铣锥的最大直径尽量与裸眼钻 头直径相同，以便在开窗后不再需 要扩眼。
侧钻工艺技术
侧钻工艺技术侧钻工艺技术是一种钻探技术，适用于地下矿井、隧道等工程施工中的钢筋混凝土墙壁或岩石层的侧向钻孔。
这种技术可以提高施工效率，并且在必要时可以作为固定穿越道路的支撑结构。
侧钻工艺技术的应用范围非常广泛，可以用于建筑施工、地下矿井开采、地下综合管廊等各种工程项目。
侧钻工艺技术的核心是通过钻机的旋转和推进，将钻头送入墙壁或岩石层中，并且通过控制钻头的角度和方向，可以实现各种形状和大小的侧向孔洞开挖。
具体的工艺流程包括：首先，确定钻孔的位置和方向。
根据工程设计要求，确定钻孔的具体位置和方向，可以使用激光或GPS等导航设备来定位。
然后，选择适当的钻头和钻具。
根据工程项目的需求和材料的性质，选择合适的钻头和钻具。
接下来，进行钻孔操作。
将钻头放入钻孔机中，根据设计要求调整钻头的角度和方向，开启钻机，开始钻孔作业。
在钻孔过程中，需要根据墙壁或岩石层的硬度和坚固程度，适时调整钻机的旋转速度和推进力。
最后，完成钻孔后的固结工作。
当钻孔达到设计深度后，需要采取相应的措施来固结钻孔，以防止墙壁或岩石层的坍塌。
可以使用灌浆材料或者安装钢管等方式来固结钻孔。
侧钻工艺技术的优点是可以在地下矿井和隧道等狭小空间内进行钻孔作业，提高了施工效率。
而且，通过侧向钻孔可以减少对地表的破坏，保护地下设施的完好性。
此外，侧钻工艺技术还可以用于固定穿越道路的支撑结构，确保施工安全。
然而，侧钻工艺技术也存在一些挑战和限制。
首先，钻孔过程中需要考虑准确控制钻孔的角度和方向，避免偏离设计要求。
其次，钻孔过程中可能遇到困难，如硬岩、粘土等难以穿透的地层。
此外，钻孔作业对设备和操作者的技术要求较高，需要有经验丰富的操作人员。
总的来说，侧钻工艺技术在地下施工和开采领域具有重要的应用价值，可以提高施工效率和安全性。
随着科技的不断发展，侧钻工艺技术也会不断改进和完善，为各种工程项目提供更好的解决方案。
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侧钻概述
一、开窗侧钻的意义及用途
（1）侧钻作为井下作业大修的主要工艺措施，使油井恢复生产，有利于提高开发效果，提高油井利用率，同时可节约钻井费用和地面建设费用。
（2）通过侧钻井可以减缓水、气锥进，延长无水开采期，改善驱油效果。
（3）通过侧钻水平井可以有效地开发老油田的剩余油，可以有效地开发低渗透油藏，开发裂缝性油藏，开发薄油藏。
二、开窗方法及类型
（一）定科器开窗侧钻方法
将一定技术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。
这种方法是油田常用的常规侧钻开窗方法。
（二）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的后进行侧钻。
侧钻水平井多采用此方法开窗。
（三）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弹，把套管切割成一定技术要求的碎片，达到开窗目的后进行侧钻。
（四）其他开窗侧钻方法
采用定斜器和截断式两种方法结合使用进行开窗侧钻。
套管严重错断时不采用定斜器而利用钻具组合达到开窗侧钻的目的等开窗方法。
三、开窗侧钻适用范围
开窗侧钻作为油田开发中井下作业的主要工艺技术，不但适用于油井，同样适用于气井、注水井，不受井别的限制。
由于侧钻要利用上部原井眼，且侧钻后还要有利于分层开采和增采措施。
而侧钻后下尾管尺寸受到原井眼的限制。
因此，进行开窗侧钻井的井径应选择直径140mm 以上套管为宜。
四、侧钻设计原则
（一）设计依据
侧钻井设计时，应根据该油藏地质情况，如：地质分层、岩性、地层压力、倾角、断层、裂缝、含油气水状况确定侧钻井的井眼轨迹。
侧钻设计应根据侧钻适用范围，保证实现钻井的目的。
根据不同的井况选择不同的侧钻方法和方式。
根据最佳的采油方式、采油速度和可能的采油问题提出最佳的完井装置，从而确定合理的井身结构、开窗位置及裸眼钻井方法、压井液类型，以利于安全、优质、快速开窗钻进，实现侧钻目的。
（二）设计步骤
（1）确定侧钻井的油藏类型及要求。
（2）确定侧钻井的井眼轨迹。
（3）确定测钻井的完井方法及装置。
（4）确定井身结构。
（5）确定钻具组合及技术参数、压井液性能。
（6）确定钻机型号。
（三）设计原则
（1）满足油藏开发需要，保证实现侧钻目的，提高油井利用率。
（2）根据油藏构造、地质特征选择不同的侧钻方式，以利于提高油、气产量采收率，以取得较好的投资效益。
（3）设计井眼轨迹参数时，应有利于采油和井下作业及钻井工艺。
（4）在选择完井方式及完井装置时，应达到注采要求。
（5）满足侧钻目的的前提下，力求使裸眼钻进井段最短，以减少井眼轨迹控制的难度和工作量，有利于安全、快速作业，提高效益。