侧钻工艺技术.共60页
大修侧钻工艺技术培训讲义(PPT76页)
侧钻装备—XJ650修井机
侧钻装备—四级净化循环系统
井眼准备
◆ 刮壁通井 ◆ 校核原井眼数据 ◆ 确定开窗点、优化设计 ◆ 挤灰封堵下部井段 ◆ 下导向器、陀螺定向
选择开窗点的原则
◆开窗部位以上套管完好，无变形及漏失。 ◆套管外水泥封固良好。 ◆选在完好套管本体处，避开套管接箍。 ◆避开事故井段及复杂地层和坚硬地层。 ◆窗口位置还应考虑定向侧钻井身剖面的结构。
锻铣时的注意事项
锻铣时要配置高粘度高切力的钻井液，保 证钻井液有足够的悬浮和携带能力；锻铣 操作要平稳，送钻要均匀，每锻铣0.5-1米 时 要 停 止 锻 铣 ， 循 环 25-30min 钻 井 液 ， 然 后停泵让锻铣工具进入套管1-2米，以检查 刀臂是否被卡；每次下入新刀片时，应在 前次锻铣井段划眼；锻铣过程中，要收集 铁屑，分析返出量与锻铣套管长度是否相 符，若返出量少要停止锻铣，循环一周， 必要时提高钻井液粘度及切力。
定向侧钻仪器—随钻测斜工具
定向侧钻仪器—旁通阀
定向侧钻工具—导向钻具
裸眼钻进工具—单牙轮钻头
裸眼钻进轨迹控制技术
造斜段井眼轨迹控制
侧钻定向中，需要用一定的工艺措施，保证造 斜工具在井底指向预定的工具方向，钻达一定的 井斜角。目前定向方法大体分为两种：单点测斜 仪器定向和随钻测斜仪器定向方法。
锻铣完成后的工作
定向前要充分大排量洗井，清除残余 铁屑，如果定向时发现锻铣井段粘有 大量铁屑或留有薄层套管，应再次下 锻铣工具进行划眼，以免对测量仪器 产生磁干扰。注水泥塞要求管柱下到 锻铣段下部50米，水泥塞应有足够的 强度和韧性，一般在固井水泥中加纤 维。水泥凝固后即可进行定向侧钻。
磨铣开窗工具
钻具组合 PDC钻头+单弯螺杆+定向接头+无 磁钻铤+承压钻杆+加重钻杆+钻杆
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
裸眼侧钻工艺技术
裸眼侧钻工艺技术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°/100m215.9㎜井眼：10-30°/100m152.4㎜井眼：15- 40°/100m2．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。
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。
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。
侧钻施工技术
并大排量冲洗鱼头后起出全部钻具。
第二节 侧钻作业工具
• 8）将导斜器总成调整好方位并下到锚定装置 鱼顶处。
• 9）慢慢接锚定装置鱼顶，加压不超过5kN ， 慢转慢下，悬重下降必须慢慢下放，加压15— 20kN之间，若悬明显下降，上提钻具，如果悬 重增20—40kN,表明键与键槽对正，锯齿形螺 纹与卡瓦啮合，对接成功。
第二节 侧钻作业工具
• 3）斜面长度和顶部厚度 • 斜面长度和顶部厚度主要按照侧钻目的和要求
而定，但又受套管尺寸制约。要求井底位移大 的，侧钻面角度要大些（一般在3O—4O 范围 内）。在角度确定后，斜面长度与顶部厚度互 相影响。顶部厚度大，则斜面长。顶部厚度与 斜面长度的大小，要根据侧钻井眼的大小和钻 具配合来综合考虑。钻具钢性大，井眼小，斜 面长一些，以利于钻井和固井工作顺利进行； 反之则短一些。目前用水泥固定的导斜器，顶 部厚20mm ，斜面长度2m ，斜角30。
• （一）普通注水泥式 导斜器
• 这种类型的导斜器结 构简单，成本低，但 不能用于定向侧钻井 作业。这种导斜器主 要由导斜器、螺栓、 铅块、送入器和尾管 等组成，如图3—1所 示。
第节 侧钻作业工具
• 1、导斜器 • 导斜器是一带斜面（一般2o
一4o）的半圆柱体钢棒。在开 窗中起引导铣削工具磨铣套 管的作用。
第二节 侧钻作业工具
• 2、工作原理 • 1）锚定 • 将锚定总成下至预计井深，定向，
注水泥，投尼龙球，憋压剪断悬挂 销钉，活塞下行打开循环孔，循环 出多余水泥浆后，起出定向和悬挂 短节，后凝。
第二节 侧钻作业工具
• 2）对接 • 将调整好方向的导斜器总成下入井
侧钻工艺技术(讲义)
侧钻工艺技术严玉中井下作业公司工程科侧钻工艺技术一、侧钻工艺一般流程图搬家、安装——起原井管柱——通井、洗井——挤灰封堵原射孔井段（或打底灰）——试压——下导斜器打压座封——下铣锥开、修窗口——裸眼钻进（先用转盘钻进20~30米，然后是随钻即下螺杆定向钻进到设计要求的井斜与方位，最后用转盘稳斜钻进到完井深度）——完井电测——下尾管、固井——钻灰塞、测声放——通井、全井试压——甩钻搬家。
侧钻井井身结构示意图如下：二、侧钻施工所需设备及工具：1、主车：XJ450修井机装机功率为354KW，最大钩载100吨，一般用做修井，也可用于1500米以内的侧钻井施工。
XJ550修井机装机功率为429KW，一般用于2000米以内的侧钻井施工。
XJ650修井机装机功率为485KW，可用于2000多米的侧钻井施工。
XJ750修井机装机功率为544KW，属于钻机系例，可用于2200米的钻井施工和2000多米的侧钻井施工。
各修井机的主要技术参数详见附表。
2、循环系统：F500或F800泥浆泵及190柴油机；总容积为60~80方泥浆循环罐一套三个（一般分别称为循环罐、贮备罐及加重罐），最低配置有震动筛，除砂器，除泥器、离心机等四级泥浆净化装置，对于有气层的井要配置除气器。
另外灌上需要配有泥浆报警器，和泥浆加重漏斗。
同时配有8方配液罐一个，1方泥浆处理剂罐1个。
3、钻具：Ф73正扣钻杆，Ф105无磁钻铤或无磁钻杆1根，加重钻杆或承压钻杆10根（一般对深井小井眼侧钻不用钻铤而用加重钻杆来实现加压）。
4、定向工具：有线随钻车一台，1~1.75的弯螺杆2根。
5、其它设备及工具：液压双闸板防喷器一套，节流压井管汇一套，200KW发电机一台，值班房及橱房，生活水罐及其它作业用具等。
6、陆地搬家车辆及费用：815拖车3台拉钻杆及泥浆泵、主车跑道等，卡车14台拉泥浆罐、钻台及板房等，25吨吊车2台，近距离搬家费用约在1~2万元左右。
三、套管开窗侧钻技术常用的套管开窗技术有两种：磨铣开窗和锻铣开窗侧钻。
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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侧钻工艺技术.
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯