裸眼侧钻工艺技术
渤海某油田水平井裸眼同层侧钻技术应用
渤海某油田水平井裸眼同层侧钻技术应用李瑞峰;林俊文;张浩【摘要】随着油田开采时间的增加,利用老井槽实施侧钻是油田稳产增产的重要技术手段.在众多侧钻技术中,水平井裸眼同层侧钻又是最直接、最高效的一种方式.针对此侧钻技术面临的较多难点,文章主要阐述了渤海某油田的成功做法,其筛盲管切割打捞工艺、水平产层注水泥塞弃置技术及窄窗口侧钻工艺等技术系列较好的克服此项技术难点,同时此技术系列能广泛应用于其他油田类似情况井,能够降低钻完井作业风险及成本,是调整井作业“降本增效”的重要技术手段.【期刊名称】《海洋石油》【年(卷),期】2018(038)001【总页数】4页(P69-71,81)【关键词】低效井;同层侧钻;老井弃置;降本增效【作者】李瑞峰;林俊文;张浩【作者单位】中海石油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津塘沽300452;中海石油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津塘沽300452;中海石油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津塘沽300452【正文语种】中文【中图分类】TE243+.1随着渤海区域各油田开采时间的增加，一些裸眼水平井暴露出产量递减较快，含水率较高的问题，为了缓解产量压力，推动油田可持续发展，使用低效井侧钻是油田保持稳产、实现增产的重要手段之一。
通过分析低效井实钻资料和测井资料，大部分低效井产生的原因主要有以下几个方面：水平井水平段贴近储层顶部，储层顶部若物性较差会影响水平井后期生产，造成本井采出程度差；对于部分储层有致密夹层，而现有生产井并未连通夹层上下，因此造成隔层以下的储层采出程度差；对于原生产井完井过程中由于防砂失效，油井出砂后正常生产时间短，采出程度低的；水平段钻进过程中，钻遇的泥岩段过多，长时间的开发生产，泥岩垮塌运移造成筛管堵塞，从而影响采出程度等等。
针对以上几类情况，均可采用同层侧钻技术进行治理。
该侧钻方式具有周期短，见效快，老井段利用率高等特点，使产能极差的低效井在较短的时间内恢复产能，同时能够降低钻完井作业风险及成本，是调整井作业“降本增效”的重要技术手段。
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。
侧钻工艺
注：1.下套管前检查全套工具，（所下套管应该小于原套管内径68mm）钻杆胶塞配套使用，正确连接套管串避免重复下套，下套管 平稳操作限速，且井内管柱不可转动，防止倒扣； 2.保证整个管柱的密封性，涂丝扣油有必要的缠塑料布，套管与 钻杆须用通管规通过，保证空心胶塞、钻杆胶塞能顺利通过； 3.下完套管，连接循环修井液，准确记录套管悬重； 4.投塞碰压，一般泵压上升5MPa左右，碰压之后再上升6MPa确 保钻杆胶塞与空心胶塞锁在一起； 5.准确计算出环空容积，按理论值的1.2-1.5倍确定灰浆量，密度 保持在1.85以上； 6.候凝过后，通井钻掉悬挂器口的残留水泥塞并通至阻流环，在 更换钻具将悬挂器口的水泥台阶修成喇叭口，便于工具下入。
4、固井作业
1.根据设计得出所下套管长度正确连接套管串，套管鞋+阻流环+套管 +空心胶塞+悬挂器（倒扣接头）连接钻杆； 2.循环洗井至出口返液，倒扣先旋转几圈检查扭矩是否正常，再继续 旋转20圈左右脱扣，上提1米判断是否倒开； 3.打入前置液将井内泥浆与灰浆隔离，注入计算好的所需灰浆，投入 胶塞打顶替将胶塞推送至阻流环，将灰浆推到环空部分，碰压完成固井 4.上提悬挂器中心管离开悬挂器口一定距离循环洗井，将多余灰浆洗 出，起钻。
侧 钻 工 艺
大修四队 2011年5月
主 要 内 容
第一部分 侧钻完井工艺流程
侧钻工艺的原理及用途 侧钻工具的使用 施工步骤及注意事项 裸眼钻进井眼控制
第二部分 泥浆工艺
泥浆的功用及计量仪器 泥浆性能及调配
第三部分 设备运转
第一部分 侧钻完井工艺流程
一、侧钻工艺的原理
所谓的侧钻工艺技术就是侧向钻进，在油水井的某一特定深度固定一个导斜 器，利用导斜器上斜面造斜，起到引斜作用，用铣锥在套管的侧面开一个窗口，从 窗口钻出新井眼，然后下尾管固井的一整套技术。实际上侧钻有裸眼侧钻和套管内 侧钻两种，还有，侧钻出一个井眼是一般侧钻井，钻出两个以上井眼的叫分支井。 现在我们接触到的只是套管内一般侧钻井。 套管开窗用途
侧钻井浅析
侧钻技术分三类：裸眼填井侧钻、开窗侧钻、段铣套管填井侧钻。
这里说的侧钻是指裸眼填井侧钻：根据原井眼的井下情况和地层特点以及更改设计要求，采用注水泥的方法，侧钻出新井眼的定向井技术。
侧钻技术（裸眼填井侧钻）是应用比较广泛的一项定向井技术，比如用在水平井导眼井侧钻，处理事故侧钻（卡钻，掉钻具等）。
一、侧钻点和钻具组合的选择首先是侧钻点的选择，要遵循下边几点要求：1.尽量减少返工进尺,缩短钻井周期,降低成本。
2.井径比较规则的井段。
3.保证水泥塞强度应能承受下部侧钻施工。
4.选择直井段钻时相对较快的井段钻具组合的选择：1.大度数弯接头+直螺杆。
2.大度数螺杆（一般采用单扶）。
二、施工原则施工要遵循以下几点原则：1.侧钻点选在地层岩性基本稳定、岩层可钻性相对较好，井径基本一致的井段。
2.侧钻方位（井斜）与直井段的原始方位（井斜）要尽量形成一定角度。
3.控时送钻，“零”钻压钻井。
控时钻井是指：侧钻点越深、侧钻井段地层岩石越硬，需要间隔时间越长，送进的井段越小。
一般开始2-3米控制在3小时左右（如果井浅可以适当缩短时间，相反井深要延长时间）。
零钻压操作是指：在钻头缓慢接近井底的过程中，当有钻压显示时，缓慢上提钻具至钻头刚好离开井底，此时的钻压显示“零”或接近“零”。
这时井下钻头由于受螺杆所产生的径向力，可最大限度的切削井壁（侧钻）。
控时钻井过程中，基本保持钻压为“零”。
采取的技术措施：1.侧钻前要扫水泥塞到预定位置，静压试水泥塞胶结强度和承压能力。
2.尽量用牙轮而不是PDC钻头。
（现在得出结论是承压不够地层侧钻PDC效果相对好）。
3.摆好工具面，接近“零钻压”控时钻井。
4.钻井中途避免活动钻具，接单根后将钻头放到井底后，才能开泵钻井。
5.每米捞取一次砂样，判断侧钻井眼的形成情况，在完全进入新地层后，逐步加至正常钻压钻井。
三、新井眼的判断正确判断是否侧钻出新井眼：1.井口有新的地层岩屑返出，且返出量不断增加，而水泥量不断减少，直至返出岩屑中不含水泥；2.钻井过程中，能连续加压与正常钻井相同；3.在钻井参数相同的情况下，机械钻速与正常钻井速度相同；4.侧钻出井眼的测量数据与原井眼相同井深的井眼测量数据不同。
侧钻工艺技术
侧钻工艺技术一、井眼准备井眼准备工作包括提出或打捞出老井眼中的采油管柱，修复窗口以上套管通井、试压。
挤封漏失或射孔井段，为开窗、裸眼钻井、下尾管等侧钻工艺提供一个良好的工作基础。
（一）挤封油层或漏失井段挤封油层的目的是防止层间互窜，影响裸眼钻进和采油工艺的实施。
挤封前要冲砂洗井彻底，把所有待挤封层段都冲露出来。
挤封时应将管柱下到预挤封井段以下，采用循环挤注方法，以避免因吸收性差异而影响挤封质量的因素。
封堵剂的用量取决于预堵层位的渗透率，挤封厚度及挤封半径、压力等因素，一般情况挤封半径按0．5m 计算。
（二）上部套管试压上部套管试压的目的是了解套管完好情况，为确定开窗位置和完井尾管长度提供依据，也为下尾管固井施工、试压及采油工作提供基础。
试压标准根据油藏特征、采油工艺要求及侧钻施工特点而确定，一般油井试压10MPa，经30min 压降不超过0．5MPa 为合格。
（三）通井通井的目的是了解套管损坏情况，为确定开窗位置及裸眼钻进、完井管柱、采油管柱等入井工具提供确定的依据。
为了保证通井的目的，通井规直径应比入井最大尺寸工具直径大4～6mm ，长度不小于最大直径入井工具的长度或使用双级通井规，通井遇阻井段要用修套工艺修套至畅通。
二、开窗技术（一）斜向器开窗技术斜向器类型可分为液压卡瓦式和固定锚式，其原理都是用管柱及送斜器把斜向器下送到预定位置，通过陀螺仪确定斜向器方位，再用液压坐封或用水泥固定斜向器，剪断销钉后提出送斜器。
斜向器坐封固定位置应准确，与设计位置允差为±0．3m ，斜向器顶部要紧贴套管壁而且固定要牢靠，防止在开窗及侧钻过程中发生位移或转动。
斜向器固定牢靠后，用复式铣锥（或铣鞋）开始磨铣窗口。
（1）开窗第一阶段：从铣锥磨铣斜向器顶部到铣锥底圆与套管内壁接触，此段开始要轻压慢转，然后中速磨铣，钻压为2～5kN，转速60～80r／min。
（2）开窗第二阶段：从铣锥底圆接触套管内壁到底圆刚出套管外壁。
裸眼侧钻应注意什么
裸眼侧钻应注意什么裸眼侧钻是指在钻井过程中，不使用钻井液进行冲洗和冷却，直接使用空气来冷却和清除井底碎屑的一种钻井方法。
相对于传统的钻井方法，裸眼侧钻具有操作简便、成本低廉等优势。
然而，在进行裸眼侧钻作业时，也需要注意以下几个方面。
1. 持续监测井底情况：裸眼侧钻过程中，无法使用钻井液进行冷却和清洗井底碎屑，因此需要实时监测井底情况，以确保井底无异常，避免井底堵塞或温度过高等问题。
2. 控制井深、井径：裸眼侧钻时，由于无钻井液的冲洗作用，很容易导致井眼不稳定和坍塌，因此需要控制好井深和井径，以避免产生井眼失稳的情况。
3. 提高钻井速度：裸眼侧钻的作业中，由于无需使用钻井液，可以提高钻井速度，因此需要合理安排钻进参数，提高钻进效率，以避免钻井过程中可能产生的问题。
4. 加强井口管理：裸眼侧钻作业过程中，由于没有钻井液冷却作用，井口的环境温度会较高，因此需要加强井口管理，确保工作人员的人身安全，避免高温导致的意外事故发生。
5. 提高井下人员技能：裸眼侧钻具有一定的技术难度，需要操作人员具备较高的技术水平和丰富的实践经验。
因此，在进行裸眼侧钻作业之前，需要对井下人员进行专业的培训和技术指导，提高他们的技能水平，以确保作业的安全和效率。
6. 检查和维护钻具设备：裸眼侧钻作业中，由于无钻井液的冲洗和冷却作用，钻具设备容易磨损和损坏。
因此，在进行裸眼侧钻作业之前，需要对钻具设备进行彻底的检查和维护，确保其完好无损，以避免在作业过程中发生意外。
7. 定期清理井底碎屑：裸眼侧钻作业中，由于无钻井液的清洗作用，井底碎屑往往会堵塞井眼，影响钻井作业的正常进行。
因此，需要定期清理井底碎屑，维持井底通畅，确保钻井作业的顺利进行。
总之，裸眼侧钻作为一种新型的钻井方法，具有较高的经济效益和操作便利性。
但在进行裸眼侧钻作业时，还是需要全面考虑井底情况、优化钻进参数、加强井口管理等方面的问题，以确保作业的安全和效率。
只有合理进行裸眼侧钻作业，才能更好地满足油气开采的需求，促进石油工业的发展。
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
在10kN以内，转数保持控制在60~80r/min以内，使铣
锥磨出套管后，沿套管外壁均匀斜直向下钻进，以保持窗 口的长度。
（3）铣锥底部（尾部）最大直径段全部铣出套管
从铣锥底部（尾端圆直径）铣出套管到铣锥最大外径 端全部铣出套管，此段是窗口最后形成段，也是保证下 窗口圆滑的关键段。此段钻压不可增加，稍一加压，铣 锥很容易滑到井壁，保证不了窗口长度的圆滑。因此，
可提高到60~80r/min，排量保持0.5m3/min左右即可，
以达到快速切削磨铣套管。
（2）铣锥中部直径圆磨出套管段 从铣锥中后部直径圆接触套管内壁到底部圆直径部磨
出套管，此段很容易造成铣锥提前外滑出套管，使窗口与
套管轴线夹角增大，因而造成完钻井底水平位移比较大。 所以，此段应保持轻钻压，较高转数钻进，一般钻压控制
60r/min，套管切断后将有1.2-1.4Mpa压降。则泵压
平稳后正常段铣套管。
（3）其它开窗技术
①段铣与斜向器结合开窗：用段铣方法先段铣套管，再 下斜向器造斜。 ②爆炸开窗技术：利用炸药的聚能效应原理和控制爆炸 原理，在套管内瞬时完成开窗作业。
③自由开窗技术：利用井内原有管柱落鱼在套管破损处
自由磨铣开窗，或在套管错断处自由磨铣开窗。
且在两个套管接箍之间。
①双卡瓦封隔器锚定法
双卡瓦封隔器锚定斜向器主要是靠卡瓦锚定器锚定
套管，封隔器胶件密封油套环空，使套损部位以上 20-30m间的斜向器以下井段封隔密封，不用挤水泥 浆封固，定向较为简单。因双卡瓦封隔器的上端配有 斜向引键，封隔器被锚定后下入带有锚定装置的斜口
引鞋，斜向器与被锚定的封隔器上端对接，固定斜向
应悬吊快速铣磨，磨铣进尺长度约为一段磨铣面长度，
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
裸眼侧钻工艺技术
一．侧钻点的选择
侧钻点的选择应遵循以下几点原则：
1．应选在岩性比较稳定的可钻性较好的地层，尽量避开极硬、岩石研磨性强的地层。
2．应根据设计井深( 垂直井深) 、水平位移设计适当的井身剖面，使侧钻后的井段最短。
3．在定向井斜井段中或在直井内硬地层中,可选在原井眼的井斜或方位变化率比较大的位置侧钻。
4．大斜度井段侧钻，应尽量变方位稳斜或降斜侧钻。
二．作业准备
1．工具钻柱准备
(1) 侧钻工具仪器准备
侧钻工具包括井底动力钻具、无磁钻铤或无磁承压钻杆、定向接头、弯接头、稳定器。
定向仪器包括电子多点测斜仪、无线随钻测斜仪、有线随钻测斜仪。
(2) 钻柱准备
钻柱包括钻铤、钻杆、随钻震击器等。
钻杆、钻铤的规格、数量符合设计要求。
2．井筒准备
(1)注水泥塞
按SY/T 5587.14—93 设计施工。
(2) 水泥塞质量要求
◆候凝72h，φ215.9㎜以上结构的井眼静压80～100KN, 水泥塞下沉不超过5cm。
◆候凝72h，φ152㎜井眼静压40～6OKN，水泥塞下沉不超过5cm。
三．井底动力钻具定向侧钻钻具组合的设计
按SY/T 5619-1999 中第4条设计。
1．侧钻井井眼曲率的控制
311.2㎜井眼：8-18°/100m
215.9㎜井眼：10-30°/100m
152.4㎜井眼：15- 40°/100m
2．侧钻钻头的选型
◆对于软地层、可钻性好的地层选用牙轮钻头。
◆对于硬地层、研磨性强的地层选用PDC或BDC钻头。
3．对于侧钻点位置原井眼是直井段或稳斜井段的侧钻井，侧钻钻具组合应是弯接头加螺杆钻具或弯螺杆钻具组合。
4．对于侧钻点位置有一定井斜、且井段有一定曲率的可以采用直钻具（直螺杆）稳斜或降斜侧钻。
四．侧钻施工
1．定向要求
(1) 下入侧钻钻具组合，下钻到底后下入有线（或无线）随钻测斜仪进行定向。
按SY/T 5416—1997 中第4条操作。
(2) 调整工具面角至所需要的角度，上下活动钻具，完全释放钻具扭矩，以防蹩钻具而致使井下工具面转不到位。
2．定向侧钻
(1) 侧钻措施:
◆在侧钻点处造台肩20～30min后，以该井段正常钻时的3～5倍控制钻时钻进。
岩屑含量达90% 以上, 逐渐提高钻速, 直至正常加压钻进。
侧钻过程中, 每0.5m 取一次砂样,并测定出岩屑百分含量。
◆要求送钻均匀, 操作平稳, 严防溜钻。
◆形成新井眼的过程中,每根单根的装置角保持连续一致。
◆当两井眼分开0.5m 以上时, 在监测井眼轨迹的条件下逐渐增加钻压钻进。
◆完成定向后进行侧钻，形成新井眼前,尽量不要调整工具的工具面角, 以利于造斜侧钻成功。
3．侧钻井段的扩划眼。
完成定向侧钻后，下入扶正器扩划眼，以利于下入正常的钻具组合钻进，在有水泥斜面的侧钻井段划眼，必须保护好水泥斜面。
五．其它注意事项
1．侧钻出新井眼后,用曲率半径法计算井眼轨迹, 两井眼相距1.0m 以上时,可按正常钻进施工要求制订相应措施。
2．划眼完成后，恢复正常钻进。