套管开窗侧钻方案
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。
4套管开窗侧钻技术[仅供参考]
![4套管开窗侧钻技术[仅供参考]](https://img.taocdn.com/s3/m/a9beebfc89eb172ded63b7ca.png)
90年代美国几种钻井新技术发展速度对比
国外状况
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国外套管开窗侧钻水平井发展概况
•国外开窗侧钻水平井早在三十年代就进行过这方面的试验， 由于工具不配套、工艺不成熟、成本高而告失败。 •50年代以后，又进行了这方面的研究，但由于原油价格低、 工艺不成熟、成本高等 原因，到60年代仅钻了75口井，且 水平段长度一般不超过15米。 •70年代末至80年代初，美国的Eastman Christensen 公司研制 成功了短半径旋转钻井系统，使短半径水平井钻井有了新的 发展。 •90年代，代表这一时期钻井技术的侧钻水平井技术和径向 水平井技术得到了迅速发展。
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(2)复式铣锥开窗
一次完成套管内磨铣作业 ，效率高(4～6小时)。 118mm和152mm两种 尺寸规格。
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段铣器段铣套管侧钻
段铣套管 打水泥塞 扫水泥塞 下动力钻具侧钻
组合式套管段铣器
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4>侧钻井侧钻方法设计
侧钻方法特点
段铣套管填井侧钻优点 是工艺技术易掌握，有利于 井眼轨迹控制。缺点是裸眼 段长，开窗时间长，若地层 较硬时侧钻困难。地锚斜向 器侧钻优点是：适合于老井 井下复杂，侧钻成功率高， 开窗时间短，缺点是由于受 磁干扰，测出的井眼方位存 在一定误差。
a)能使死井复活，老井更新，保持和完善原有的井网结构； b)能强化采油，延长油藏开采年限，提高最终原油采收率； c)可以充分利用老井上部井眼，大幅度降低钻井成本； d)可以充分利用老井场和地面设施，节约建设投资，保护环境； e)可以获得新的地质资料，为重新认识油层提供依据。
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适用条件
在井型的选择上，为了挖掘剩余油潜力可细分为五种类型： ①断失层 ②局部微构造高点 ③井间剩余油滞留区 ④老井部分生产层段报废，原井仍有潜力的层系 ⑤井网不完善的潜力层
套管开窗侧钻技术
(Ф139.7mm)套管开窗技术
前
言
目前，XX油田处于开发的中后期，躺井现象比 较严重，其中有相当一部分井通过大修手段无法解 决，具体表现在：部分油井投产后，由于地质构造 等多种原因的影响，造成井下套管出现机械故障如 套管挤毁、错断、腐蚀等；老井眼中有落物，正常 的大修手段无法处理；某些复杂断块，由于钻井、 地质等各种因素造成部分井未钻遇主力油层，需改 变地质目的，更换新井底。在这些情况下，可考虑 利用老井眼，应用新技术、新工艺进行套管开窗侧 钻以达到救活老井、降低钻井成本的目的。所以套 管开窗侧钻是油田开发后期增油上产的好手段。
以卫侧229-4井为例加以总结。 卫侧229-4井是卫城油田的一口高压注水井， Ф139.7mm套管于2286.69m处变形，2266.80m 错断，且管柱落井未能捞净，鱼顶2224.78m，要 求在Ф139.7mm套管内进行开窗侧钻，地质要求 靶心2250m处，方位330°-60°（相对井口）， 水平位移大于30m。该井于1996年4月23日8：00 开工，1997年7月16日24：00完井，修井周期84 天16小时，井身质量、固井质量全优，本井基本 实施技术如下：
所下斜向器组合为：地锚+斜向器+送斜器+定向接 头+Ф73mmDP。地锚为Ф73mm油管×4.00m，其 上焊5对20×20×100（单位：mm）扶正块，平均 外径110mm，最大外径Ф115mm，上割旋流孔。
套管开窗侧钻规程及重点措施
Φ139.7mm套管开窗侧钻规程及重点措施为了进一步规范套管开窗侧的操作，提高侧钻施工的技术水平，加快公司Φ139.7mm套管开窗侧钻井的施工进度，降低井下工程事故复杂时效，确保公司侧钻井生产任务的顺利完成，对Φ139.7mm套管开窗侧钻工作特作如下规范，望遵照执行。
一、前期工作1、认真调研侧钻井的原始情况及现状（包括原始基础数据、固井质量、井下复杂、套损情况以及井筒现状等），并根据实际调查结果和公司技术、设备状况以及经济原则，优选侧钻井和确定侧钻井开窗位置。
优选侧钻井的原则：侧钻井井深一般不应超过3000m；裸眼段长度不超过600m、位移不超过300m、最大井斜角不超过45º；钻井液密度小于1.50g/cm³；老井施工过程中无严重井涌、井漏事故为宜。
侧钻井开窗位置的确定条件：开窗点以上套管必须完好，通径、试压合格；开窗井段固井质量较好，井径较小，地层较稳定；根据地质提供的靶心、位移和陀螺校核数据以及侧钻工具、地层的造斜能力，合理调整开窗深度，保证井眼轨迹园滑和有利于达到地质目的；开窗侧钻点要避开套管接箍。
2、为保证钻机迁入后侧钻施工的正常运行，施工单位必须安排专人落实甲方前期四项准备工作情况，即：侧钻井的井筒封堵、套管试压、通径和测陀螺四项工作情况。
如未达到勘探局规定工作标准的，原则上不允许搬迁设备。
3、分析各种调研资料，切实认真做好侧钻井的施工方案。
工程设计虽然由专门设计部门设计，但为了便利施工，事前必须派专人与设计部门联系沟通，使做出的设计更具合理性或可操作性。
4、工具组织，设备配套。
除常规工具外还需组织落实的工具：Φ95mm直、弯螺杆；Φ104.78mm 无磁钻铤和普通钻铤；Φ88.9mm无磁承压钻杆和加重钻杆；Φ48mm和Φ118mm×4m专用通径规；适宜的斜向器及开窗铣锥等。
除常规设备外还需配备的设备是：2FZ18-35封井器、JZG-9型修井专用指重表和50型小液压大钳等。
《套管开窗侧钻井》课件
按照操作规程进行开窗作业，确保开窗成功。
侧钻井作业
1 2
确定侧钻位置
根据设计要求，确定侧钻位置，并进行标记。
安装侧钻工具
根据侧钻位置，选择合适的侧钻工具，并进行安 装。
3
进行侧钻井作业
按照操作规程进行侧钻井作业，确保侧钻成功。
完井作业
清理井筒
01
对井筒进行清理，确保井筒内无杂物。
安装井口装置
套管开窗侧钻井的历史与发展
01
起源
套管开窗侧钻井技术起源于20世纪80年代，最初是为了解决老油田开
发后期的问题。
02
发展历程
随着技术的不断进步和应用的不断深入，套管开窗侧钻井技术得到了不
断发展和完善。
03
未来展望
随着油田开发难度的不断增加和环保要求的提高，套管开窗侧钻井技术
将继续发挥重要作用，并向着更加高效、环保、智能化的方向发展。
智能化技术的应用
利用人工智能、大数据和物联网等技术，实现钻井过程的自动化和 智能化。
环保技术的引入
研发和应用环保型的钻井技术和材料，降低钻井过程对环境的影响 。
市场前景与需求预测
市场需求增长
随着全球能源需求的增加，对石 油和天然气的需求也将持续增长 ，从而带动套管开窗侧钻井市场 的需求增长。
市场竞争格局
02
套管开窗侧钻井技 术原理
开窗技术
套管开窗技术是指通过在 预定的套管位置切割一定 长度的窗口，以便进行钻 井作业。
开窗过程中需要使用钻井 液来冷却和润滑切割工具 ，同时携带岩屑返出地面 。
ABCD
开窗技术需要精确控制钻 头位置和切割深度，以确 保窗口的完整性和准确性 。
开窗完成后，需要对窗口 进行清洗和检测，确保其 满足钻井作业的要求。
套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术
套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术套管开窗侧钻技术是一种常用于水平井井眼轨迹控制的方法。
在传统的钻井中，钻井井眼的轨迹通常是直线或者近似直线，这样的钻井方式无法满足一些特殊的需求，比如需要在特定地层进行储层选择或者方便后续的水平井钻探等。
套管开窗侧钻技术可以通过在套管上开一个或多个侧孔，使得井身与地层呈一个特定的角度，从而实现特定轨迹的控制。
套管开窗侧钻技术的实施步骤通常包括以下几个方面：1. 地质条件评估：在实施套管开窗侧钻之前，需要对钻井地点的地质条件进行评估。
根据地质条件的不同，选择合适的开窗方向和位置，以及合适的工艺参数。
2. 套管设计和制备：根据前期的地质条件评估结果，设计和制备合适的套管。
套管的设计要能够支持侧钻的需求，并且要能够满足井眼的稳定性和强度要求。
3. 套管上开孔：根据套管设计的需求，在套管上开相应数量的侧孔。
开孔的位置和角度要根据地质条件、轨迹控制要求和工艺参数来确定。
开孔可以使用电火花或者其他适当的方法进行。
4. 侧钻动力系统设计：设计合适的侧钻动力系统，以提供足够的动力和扭矩来实施侧钻操作。
动力系统的设计要考虑到钻头的选用、钻具的强度和稳定性等方面。
5. 井眼轨迹控制：通过合理的控制侧钻工艺参数，如转速、进给速度、注浆压力等，来控制井眼的轨迹。
根据地质条件和开窗方向的不同，需要不断地调整工艺参数来实现预期的井眼轨迹。
套管开窗侧钻技术可以广泛应用于水平井的开发和生产中。
通过合适的开窗方向和位置，可以实现更好的储层选择和开发效果。
与传统的直井井眼相比，套管开窗侧钻技术能够更好地满足复杂地质条件下的需求，并提高钻井的效率和效果。
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
一．通井工具2．胶筒式刮管器（1）工作原理及使用方法胶筒式刮管器刀片最大外径略大于套管内径，依靠胶筒弹力，下压入井后能使刀片紧贴套管内壁，通过上下活动和转动刮管器，结合循环洗井达到清除套管内壁脏物的目的。
对于一般油泥锈蚀，采用上下活动即可清除，因为360°圆周上均有刀片工作面。
对于较大较硬阻块，则应采用轻压慢转的方法，逐步刮削清除，直至畅通无阻。
3．弹簧式刮管器（1）工作原理及使用方法在弹簧的支撑下，刮管器最大外径略大于套管内径，使刀板紧贴套管内壁。
通过上下活动和转动刮管器，并结合循环洗井达到清除套管内壁脏物的目的。
用弹簧式刮管器技术规范（表8）（2）二．套管锻铣开窗侧钻技术1．套管段铣工具(1) 胜利TDX系列段铣工具技术规范（表9）(2) 三洲公司“D”型段铣器技术规范（表10）2．推荐段铣参数3．推荐钻具组合（表12）4．套管段铣器的工作原理开泵后在钻井液的压力推动下，段铣器的刀片张开，先定点转动转具对套管进行切割。
当套管割断后泵压下降2～3MPa，此时再继续切割20～30分钟对套管段口进行修整，便可式加钻压进行套管磨铣。
需要回收段铣工具时，停泵，活塞在弹簧作用下上行复位，刀臂将自动收回，便可起钻。
2．套管段铣工艺及技术要求(1)井眼准备◆ 段铣套管外部水泥胶结良好，保证下部套管不晃动，上部套管不脱扣。
◆ 尽量避开套管接箍，在接箍以下1.5~2m处开始切割。
避免切割套管扶正器，以保证磨铣速度和单副刀片的段铣进尺。
◆ 要求段铣点下端距水泥塞面最少不能低于10m。
用刮管器带通井规通井至段铣井段完以下5m，保证井眼畅通。
◆ 段铣井段应尽量选在直井段，避免偏磨套管造成段铣困难。
◆ 了解套管结构、钢级、套管壁厚及内径。
(2) 泥浆准备为保证段铣施工顺利、确保铁屑携带出井筒，要求钻井液密度大于1.10g/cm3粘度60～80秒以上。
(3) 工具准备提前对段铣工具进行检查，配好钻具及接头，并丈量尺寸和画出草图。
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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。
6. 结论
套管开窗侧钻是一种非常重要的油气勘探技术，有助于实现多阶段作业和多层
次钻探。
在进行套管开窗侧钻时，需要选择合适的钻具、制定正确的操作流程，并进行有效的风险控制。
只有做好这些准备工作，才能确保套管开窗侧钻的顺利进行。
参考文献：
1.Zhang, J., Wang, Z., Xue, F., Zhao, Z., Li, G., & Liu, S. (2017). A new
casing window sidetrack technique to improve conventional coring operations without impact on well integrity: A case study of Sulige gas field, China. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 41, 198-209.
2.Zoubek, M., Zhang, Y., & Ungemach, P. (2015). Deep lateral drilling
technology—annular casing packer for efficient multilateral sidetrack drilling.
Journal of Petroleum Science and Engineering, 130, 149-154.
以上内容为套管开窗侧钻方案的主要内容，通过选择合适的钻具、制定正确的操作流程并进行有效的风险控制，可以实现顺利的套管开窗侧钻作业。
注意对于每个具体情况，可能需要进一步调整和优化方案。