小井眼开窗侧钻水平井技术
小井眼开窗侧钻三维水平井钻井技术预案浅析
加重钻杆放在直井段 ． 减 小钻柱磨擦 ． 增 利于准确定 向。 缺点是 ： 套管段铣段长 （ 一般大于 １ ８ ｍ） ， 有 时 由于工具 和水平段全部使用斜坡钻 杆 ， 等出问题需 多次磨 铣才能完 成 ． 费时费力 ： 段铣完成后 ， 需打水泥塞 、 加钻柱的抗压失稳能力 候凝 。 修水泥面 ． 工艺复杂。 ４ ． 井眼轨道的测量、 预测和控制
◇能源 科技◇
科技 甚向导
２ ０ １ ４ 年Ｏ ６ 期
小井眼开窗侧钻三维水平井钻井技术预案浅析
刘 惠
（ 钻井工程技术公司定向井公司 山东
东营
２ ５ ７ ０ ０ ０ ）
【 摘 要】 目前小井眼开窗侧钻技 术已经成 为国内各老 区油 田开发后期有效的增产稳产手段 。本文对小井眼开 窗侧钻钻 井方案 和轨 迹设 计。 摩阻分析的技 术问题进行 了分析 。 【 关键 词 、 井眼 ； 开窗侧钻 技术 ； 发展趋势
钻杆。
侧 钻小井 眼短半径水平井 钻具组合 中应使 用无磁承压钻杆 替代 钻铤 ， 采 用倒装钻具组 合 ， 将加重钻杆 接于直井段 ． 普通钻 老井重钻的首要问题就是如何钻穿原井套管 ． 侧钻 出新井 眼。 目 无磁钻铤 、 杆置于斜井段 、 水平段。 前， 常用的侧钻方式有两种 。 即： 斜向器开窗侧 钻和段铣 侧钻 。
Ｏ ． 前 言
增斜段造斜率 的合理确定 ， 必须考虑马达弯度 、 钻具结构 、 钻 头直
地层情况 和钻进参数等影 响因素 ， 参 照造 斜马达 的实 际造 目 前， 国内大部分油 田， 特别是东部地区， 经过多年的开采 ， 已进入开 径 与类 型 、 发后期 ． 由于各种原 因造成大量的停产井 、 报费井 ； 西部地区由于地层复 斜能力 和推荐造斜率进行 。 杂， 勘探和开发难度大 ， 存在大量的套损井、 低产井。应用小井眼开窗侧钻 ３ ． 钻具组合的优化和钻 进参数 的优选 三维水平井钻井技术进行老井重钻 ． 使老井复活并增加产能， 市场前景广 根据小井眼开窗侧 钻三维水 平井 的井眼轨迹条 件 ． 通 常选择的下部钻 阔． 经济和社会效益好 ． 因而该技术在未来具有广阔的发展前景。 具组合有 以下两种 。（ １ ） ￣ ｄ ４ ９ ． ２ ｍ ｍ钻头＋ ￣ １ ２ ０ ｍ ｍ螺 杆＋ ￣ ７ ３ ｍ ｍ钻杆 ＋ ８ ８ ． ９ ｍ ｍ钻杆 。 （ ２ ） ￣ ｄ ４ ９ ． ２ ｍ ｍ钻头＋ ￣ １ ２ ０ ｍ ｍ螺杆＋ ０ ８ ８ ． ９ ｍ ｍ钻杆。 现场 小井眼开窗侧钻三维水平井技术是一项复杂的系统工程 ， 涉及 到 ￣ 钻井 、 地质 、 油藏工程 、 测井 、 试油、 采油等 多方面 ， 钻井 工程方案必 须 常用 的钻具 组合 为 ： ￣ ｄ ４ ９ ． ２ ｍ ｍ钻 头＋ ￣ １ ２ ０ ｍ ｍ螺 杆＋ ￣ ８ ９ ｍ ｍ 无磁钻 杆 在满足 以上各方面要求的基础上优化井身结构 ．优化井身剖 面设计 、 ９ ５ ｍ ｍ ＋ ｅ ｉ ８ ９ ｍ ｍ斜坡钻杆 （ 根据水平段长度 ） ＋ ８ ９ ｍ ｍ加重钻杆＋ ８ ９ ｍ ｍ 优化施工方案 。 以获得最佳的钻 井和开发 效益 。
HCP6―1井开窗侧钻小井眼钻井技术-7页精选文档
HCP6―1井开窗侧钻小井眼钻井技术1 HCP6-1井地质情况油田开发进入中后期，新建产能受限，而老区块产能建设仍然具有一定的开发潜力。
HCP6-1井区域构造位于松辽盆地南部中央坳陷区，该井主要开发萨尔图油层，其顶面构造形态为一近南北走向的长轴背斜构造。
萨尔图油层沉积相类型为三角洲前缘相沉积。
河口坝、水下分流河道、席状砂、远砂坝等为主要的微相类型。
储层岩性主要为一套较稳定的半深湖相灰绿色粉砂岩。
萨尔图油层埋藏深度1150-1230m，萨尔图油层共划分为两个油层组，若干个含油小层，为一套砂泥岩互层沉积，隔层薄，砂岩连续性较好，单层砂岩厚度为1-2m。
2 HCP6-1井工程施工情况2.1套管开窗侧钻技术2.1.1窗口位置选择套管开窗是要实现在原有套管的基础上开出一个新的窗口，为后续的施工提供稳定、安全的通道，必须综合考虑多方面因素。
（1）开窗点位置套管质量良好，套管不能有腐蚀、磨损、变形等情况；（2）开窗点位置套管的固井质量良好，尽量选择在水泥环分布均匀，水泥与套管、地层胶结良好的位置；（3）开窗点处地层的岩性稳定，开窗后的地层岩性稳定，可钻性强，不容易缩径，掉块的等；（4）根据地质靶点的要求，设计合适的井眼曲率。
综合考虑以上因素，结合老井的固井声幅资料，以及老井的直井段测斜数据，HCP6-1井确定最终开窗位置在906米。
在确定开窗点后，对开窗点以上进行一次刮管作业，以确保斜向器能顺利下入。
2.1.2开窗工具及工序目前的主要开窗方式有锻铣开窗和磨铣开窗。
HCP6-1井选择使用磨铣开窗，利用斜向器和铣锥开窗，利用陀螺对斜向器进行定位，保证开窗方位准确。
（1）斜向器下入作业。
斜向器下入钻具组合：Φ118mm斜向器+Φ95mm定向接头+Φ73mm钻杆。
斜向器下入预定位置后，下入陀螺仪器对斜向器进行定位，定位完成后，切记底部钻具不能转动，起出陀螺仪器，接顶驱，开泵憋压到19-21Mpa，稳压5min，压降不超过1Mpa即可。
小井眼水平井钻井技术
小井眼水平井钻井技术摘要：小井眼开窗侧钻井工艺技术的运用，分析小井眼侧钻井实际固井作业中存在的问题，针对难点，提出解决小井眼开窗侧钻井固井工艺技术存在问题的重要措施。
本文对小井眼水平井钻井技术进行分析，以供参考。
关键词：小井眼；水平井；钻井技术引言国内多数油田进入开发后期，在长时间的开发生产中由于套管变形、损坏、井下落物施工、井下水锥、气锥各方面影响导致油井已经不能正常生产，为降低钻井成本，开发油田潜力，国内开始广泛研究推行小井眼开窗侧钻井。
1小井眼水平井技术简介小井眼水平井技术是指用直径小于等于6″的井眼穿过目的层，井斜不小于86°，并保持这一角度直至打完水平段的一种钻井技术。
具有小井眼井和水平井的双重优点，具有机械钻速高、钻井成本低、环境污染物排放量少等优势，在老油田加密井开采剩余油、老井和报废井改造再利用，以及特殊油气藏资源的开采中得到广泛应用。
小井眼钻井技术在国外研究起步较早，20世纪50年代美国就开始使用该项技术，节约了钻井成本，20世纪60年代前后是国外小井眼技术发展的高峰期，世界上各石油公司共钻超过3200口小井眼井，取得了较高的经济效益。
进入21世纪前后，国际油价居高不下，小井眼技术未得到足够重视，技术也未取得实质性突破。
直到近10年来，各老油田开发进入后期和国际油价的下跌，小井眼技术和小井眼水平井技术再次进入高速发展阶段，除了在1000m以内浅井中得到应用，在垂深超过3500m的深井中也得到较大范围应用，并取得了良好效果。
2小井眼水平井钻井优势2.1技术发展迅速目前，国内外针对小井眼钻井技术的研发进展飞速，从小井眼钻井钻机、配套工具（井口、防喷、井下动力钻具）到小井眼钻井的整套技术（井控技术、固井技术以及钻井液优化等），都获得了快速的发展，促进了小井眼钻井技术安全高效地发展。
2.2环保压力减小国内外对钻井过程中的环境问题非常重视，常规钻井过程中会产生大量的钻屑、废油、泥浆以及钻井液，还有噪声污染、空气污染等，都对环境造成了污染。
大庆油田小井眼开窗侧钻水平井钻井技术
钻 井 的 工 艺技 术 ， 老 井改 造 、 深 、 钻 小 井眼 钻 井 技 术 及 径 向水 平 井等 钻 井 完 井配 套 技 术 得 以快 速 发 展 ， 大庆 油 田 开 使 加 侧 对
发 扶 扬 油 层 剩余 油 气 、 高采 收 率 和 综合 经 济 效益 具 有 十 分 重要 的 意 义 。 提
小井 眼开 窗侧 钻水 平井 钻井 技术 ， 是在 定 向井 、 水
平 井 、 钻井 、 侧 小井 眼钻 井技 术基 础上 发展 起来 的一 种 综 合钻 井技术 ，在一定 程度 上代 表 了钻井 工艺 的发 展 水 平 …。利用 该技 术 ， 能使 套 损井 、 产井 、 废井 、 停 报 低 产井等 复活 ，改 善油 藏开 采效率 ，有 效地 开发 各类 油 藏， 提高采 收率 和油井 产 量 ； 高综 合经 济效 益 的同时 提
维普资讯
断
２０ ０ ８年 ７月
块
油
气
田 第 ｌ 第 ４期 ５卷
Ｆ ＵＩ — Ｌ Ｃ Ｉ Ａ Ｊ Ｂ ０ Ｋ ０ Ｌ＆ Ｇ Ｉ Ｔ ＡＳｎＥ Ｄ
文 章 编 号 ： ０ — ９ ７（０ ８ ０ — ９ — ３ １ ５ ８０ ２０ ）４ ０ ４ ０ ０
难 易程 度和 可采储 量 、投Leabharlann 后 的产量及 进 行侧钻 所需
的投资 等来 优选井 位 ， 先 易后难 的原 则 。 采取
１２ 侧钻 方 法 －
国外 油公 司从 ２ ０世 纪 ５ ０年代 开始相 继 开展 了这
方 面的研 究 ． 目的是 以较 低 的成本 提高 老油 田的开发 程度 。 九五 ” 间 ， “ 期 国家将 套 管开 窗侧钻 小井 眼水 平井 列 为重点科 研攻 关项 目， 胜利 、 大港 、 辽河 、 疆等 油 田 新 开始 了该 技术 的实践 研究 。全 国陆上 ９个油 田共 实施 侧 钻水 平 井 ４ １口， 中短 半 径 １ 其 ０口， 中半 径 ３ １口， 平
小井眼开窗侧钻水平井钻井技术
种综合钻井技术 ， 在一定程度上代表 了钻井工艺的发展水平 。应用小井眼开窗侧钻水平 井钻井技术 进行 老 井重 钻 ， 老 井复 活并 增加产 能 ， 使 市场前 景 广 阔 ， 济和社 会 效益好 ， 经 因而该技 术在 未来具 有广 阔的发展 前 景 。ＴＫ８ ６ Ｈ 水平 井是 由塔 河 油 田老 油 区部 署 的 一 口小 井眼 开 窗侧 钻水 平 井 ， 井是 ４Ｃ 该
＊ 收 稿 日期 ：０ ９０ —１ ２ ０－９０
井 管 柱 的通 过 能力 确 定 。对 造 斜 马 达 的造 斜 能 力 掌 握 程 度 的高低 ， 直接 影 响井 眼轨迹 设计 的合 理性 与可 行 将
性 ， 影 响着井 眼轨 迹控 制 的难 度和水 平 。 也 增斜 段造斜率 的合理确定 ， 考虑 马达类 型 、 必须 弯度 、 钻具结构 、 钻头 直径 与类 型、 地层 情况 和钻 进参 数等 影 响
塔 河油 田 小井眼 开 窗侧 钻 成功 的 一个典 型 范例 。 关键 词 ： 小井眼 开 窗侧 钻水 平 井 ； 井技 术 ； 窗侧 钻 ； 铣侧 钻 ； 河油 田 ； Ｋ８ ６ 钻 开 段 塔 Ｔ ４ ＣＨ； 范例
中图分 类号 ： ２ ３ 文献标 识 码 ： 文章 编 号 ： ０ ４ ５ １ （０ ０ ０一 Ｏ ５ — ０ ＴＥ ４ Ｂ １０— ７ ６２ １） ９ ０３ ４
小 井 眼开 窗侧钻 水平 井钻 井 技术是 在 定 向井 、 平 水 井、 小井 眼钻 井 技术基 础 上发 展起 来 的一种 综合 钻井 技 术 ， 一定程 度 上代表 了钻井工 艺 的发 展水 平 。利用 该 在 技 术 能使套损 井 、 产井 、 废 井 、 产 井 等 复 活 ， 善 停 报 低 改 油 藏开 采效 率 ， 效地 开 发 各 类 油 藏 ， 高 采 收 率 和 油 有 提 井 产量 ， 降低 综合 开发 成 本 ； 能充 分 利 用 老 井 井 身 结 构 对 油藏 开发再 挖潜 ， 分 利 用 原 有 的井 场 、 面 采 输 设 充 地 备等， 减少钻 井作 业 费 、 约 套 管使 用 费 、 面 建设 费 ， 节 地 降低施 工成本 ， 短施 工周 期 ， 缩 提高 综合 经 济效 益 ； 技 该 术 的推 广还 有利 于环境 保 护 。 目前 ， 内大部分 油 田， 国 特别 是 东部 地 区 ， 过多 年 经 的开采 ， 已进 入开 发后 期 ， 由于各 种 原 因造 成 大 量 的 停
石油工程技术 官50-XKH小井眼侧钻水平井施工案例
官50-XKH小井眼侧钻水平井施工案例1开窗侧钻实施情况官50-XKH井是1997年7月大港油田完成的一口在φ139.7mm套管内开窗侧钻的中曲率半径侧钻水平井。
该井由大港油田第二钻井公司20136钻井队承钻，大港定向井公司提供井眼轨迹控制及所需专用工具和测量仪器的服务。
由于井眼尺寸小(φ120mm），各种下井工具尺寸受限制，使施工难度大大增加。
1.1侧钻水平井设计简况（见表1）表1侧钻水平井设计剖面类型双增稳剖面目的层沙一下，油顶1758m，油底1766m设计井深1970m设计垂深1764.72m造斜点1469m设计方位231.49°第一增斜段造斜率9°/30m第二增斜段造斜率10.8°/30m设计水平段入口垂深1760m允许偏差±1m设计水平段入口方位231.49°允许偏差±5m 设计井底垂深1766m允许偏差±2m设计井底方位231.49°允许偏差±10m靶前位移156m水平段长138m水平段并斜角88.28°完钻总水平位移294.83m1.2侧钻水平井的施工情况官50-XKH侧钻水平井于1997年2月20日搬迁.1.2.1第一次开窗采用套管锻铣方式，锻铣井段1580～1610m。
由于锻铣井段井径扩大比较严重，铁屑和岩屑不能返出地面，影响了此处的水泥胶结质量，侧钻定向时就遇0.5m放空井段。
增斜到井深1776.3m处起钻换钻头时，锻铣处发生井塌，下钻无法找到老眼，第一次开窗失败。
1.2.2第二次开窗采用斜向器开窗，窗口位置1529.1～1533.5m，下动力钻具时钻头无法通过窗口，修窗时铣锥落井，导致第二次开窗失败。
1.2.3第三次采用斜向器开窗，窗口位置1469.4～1472.8m，开窗成功。
第3次侧钻6月26日22:23开始，定向增斜于6月25日钻头准确进入水平段窗口（1864.3m），6月26日在井深1871.39m处发生井漏，漏失钻井液60m3，堵漏后井眼出现缩径，划眼顺利后钻进，于7月11日钻至井深1970m完钻，钻穿油层150m，水平段长139m。
徐深平34井小井眼开窗侧钻技术
第３ 期 ２１年 １月 ５ ０１ ２
科
学
技
术
与
工
程
Ｖ０． １ Ｎ ． ５ Ｄｅ ．２ １ １１ ｏ ３ ｃ ０ １
ｌ７ — １ １ （０ １ ３ －８ ５０ ６ １ ８ ５ ２ １ 、５ ８６ —４
Ｓ ｉ ｎ ｅ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｃｅ ｃ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅ ｇ ｉ
３５６４ 水平段８ １２ ， ９ ．７ｍ， ｌ．５ｒ 最大水平位移 １１１７ｍ。 ｎ ２ ．
但 在施 工过 程 中遇 到 了井 下 复杂 情 况 ， 决 定采 用 遂 小 井 眼 开 窗 侧 钻 水 平 井 技 术 。最 终 ， 要 求 进 入 按
靶 区。
１ 井眼轨迹控制技术
数 ： 压 ５ ８ Ｎ， 速 ： 盘 ４ ６ ｍ ｎ＋螺杆 钻 Ｏ～ ０ｋ 转 转 ０— ０ｒ ｉ ／
砾岩的主要储集空间为孔隙和裂缝 ， 主要储集空 其
间类 型 以原 生 孔 隙 中 的原 生粒 问 孔 及 次 生 孔 隙 中
１０ｒｒｎ排量 ２ ３ ／ ， ２ ａ ， ／ｉ ８～ ２Ｌ ｓ三开 （ 眼尺寸 ： １． 井 蛇 ５９
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２１ Ｓｉ ｅｈＥ ｇ ． ０ ｃ Ｔｃ． ｎｒ １ ． ｇ
徐深平 ３ ４井小井眼开窗侧钻技术
魏 明国 曹金 强 杨晓磊。 谷 玉堂
（ 大庆钻探集 团公司伊拉克项 目部 大庆 １３ １ ； ， ６ ４ １ 东北石油大学 大庆 １３ １ ； ， ６ ３ ８ 大庆钻井工程技术研究 院 大庆 １３ １ ） ， ６ ４ ３
２ １ 年 ９月 １ 收到 ， 月 ８日修改 ０１ ４日 １ ０ 第一作 者简介 ： 明国 （９ ７ ） 男 ， 族 ， 魏 １７ 一 ， 汉 山东省 沂水县人 ， 研究 方 向： 石油 与天然气钻井工艺 。
浅谈小井眼水平井开窗侧钻钻井技术
浅谈小井眼水平井开窗侧钻钻井技术摘要：石油的开采经历了较长时间，许多油井的情况发生变化，出现老化、报废的情况。
现代的技术发展，小井眼开窗侧钻水平井钻井技术逐步的成熟，为解决油井老化或者报废的问题提供了新的思路。
充分利用该技术能够提高老井的产量及生产效率，恢复报废井。
本文简单阐述了小井眼水平井开窗侧钻钻井技术的概念；工程方案设计，包括侧钻方式选择、井眼轨迹设计、钻具组合及钻井参数设置、测量作业等，并提出了几点质量控制措施，包括井眼轨迹控制、钻井液控制、摩阻及扭矩控制等，为从事小井眼开窗侧钻钻井的人员提供一定的参考与借鉴。
关键词：油田小井眼水平井开窗侧钻钻井技术研究社会的不断进步，各个企业的发展，产业不断扩张，对于能源的需求量激增。
石油产业作为能源行业的重要组成部分，在该社会形势下得到了长足的发展。
油田的开发经历了较长的时间，在开采过程中，油井的情况有了较大的变化，使得需要多油井的产量降低，而被迫停产，设备老化，甚至直接报废等，尤其是西部地区，地层情况十分复杂，周边的环境较为恶劣，在进行勘探及开发时存在较多的困难。
现代科学技术的发展，小井眼开窗侧钻技术即是较为先进的技术之一，其能够提高老化油井的产量，达到较好的经济效益及社会效益。
一、小井眼开窗侧钻水平井钻井技术概述小井眼开窗侧钻水平井钻井技术属于较为新型钻井技术，其综合了定向井技术、水平井技术、小井眼钻井技术等，基本上可以视为钻井工艺发展水平的代表技术。
该技术作用在于能够恢复各种油井的生产效率，包括停产井、套损井、报废井、低产井等，并适用于开发各个类型的油藏，有效的降低油田的综合开发成本。
对于老化的油井，可以充分利用其自身的结构优势，如原有的场地、地面的配套采输设备、成熟的操作流程等，深入开发油藏，有效降低钻井费用，减少套管使用费，避免了地面建设费的投入，从而控制了建设成本，也极大的缩短了施工周期，并有助于保护环境，保障企业的经济效益[1]。
二、小井眼开窗侧钻水平井钻井方案设计1.侧钻方式选择侧钻方式可以根据实际情况合理选择，常用的侧钻方式可以分为段铣侧钻及开窗侧钻两种，二者的优势及缺点均有不同，具体内容如下：①段铣侧钻先在设计侧钻的位置，利用段铣工具铣掉一段套管，注入水泥，再利用侧钻钻具，以定向钻井的方式，打出新的井眼。
油田小井眼开窗侧钻水平井钻井技术
油田小井眼开窗侧钻水平井钻井技术刘㊀潇摘㊀要:开窗侧钻小井眼水平井钻井技术是一种新型的综合型钻井技术ꎬ在这种技术被开发出来之前ꎬ一般钻井技术有定向井㊁水平井㊁小井眼钻井等ꎬ这些钻井技术相对模式较为单一ꎬ而小井眼开窗侧钻水平井钻井技术则集合了这些钻井技术的优点ꎮ文章主要对油田小井眼开窗侧钻水平井钻井技术的应用进行了阐述ꎬ以供参考ꎮ关键词:开窗侧钻小井眼水平井ꎻ钻井技术ꎻ油田㊀㊀开窗侧钻小井眼水平井是一种集合多种钻井技术并在这些钻井基础上发展起来的综合型钻井技术ꎬ它标志了我国钻井工艺步入了一个新的阶段ꎬ通过对开窗侧钻小井眼水平井技术的运用ꎬ使得原本已经受损或是停产报废或是产量过低的老井得到修复而重新复活ꎬ有助于提升油田的开采效率ꎬ在同样的时间内ꎬ使用开窗侧钻小井眼水平井技术的油井产量相对于使用以前技术的油井要高出许多ꎬ而且对老井的重复利用也节约了钻井作业的费用ꎬ降低了油田综合开发的成本ꎬ对于已开发的油田井场做到充分的利用ꎬ这样做也降低了施工的各项成本ꎬ提高油田开发的综合经济效益ꎮ一㊁小井眼开窗侧钻水平井钻井技术的特点小井眼开窗侧钻水平井钻井技术主要由小井眼开窗侧钻水平井的井眼轨迹的预测及控制㊁钻井液控制㊁井眼轨迹设计㊁开窗修窗与试钻以及钻进参数的优化等几个部分组成ꎮ与传统的钻井技术对比后可以发现小井眼开窗侧钻水平井钻井技术具有以下特点:第一ꎬ小井眼开窗侧钻水平井钻井技术是一项综合性较强的钻井技术ꎬ在这项技术的应用过程中ꎬ需要涉及许多其他方面的科学技术ꎬ如地层情况分析㊁邻井资料收集㊁现场地质勘查以及钻进方式确定等技术ꎬ与此同时ꎬ应用中还要用到类似经验轨迹控制以及钻具控制管理这类技术ꎮ第二ꎬ小井眼开窗侧钻水平井钻井技术具有较强的规范性ꎬ在技术应用的过程中ꎬ钻井施工不能够开展ꎬ施工过程中必须依据这项技术中的应用与管理规范进行ꎬ保证施工能够顺利进行ꎮ第三ꎬ小井眼开窗侧钻水平井钻井技术的整个施工过程不需要过于复杂的机械设备ꎬ同时实现过程也相对简单ꎬ综合性较好ꎬ因此施工成本将会显著的降低ꎬ其钻井成本只相当于采用常规钻井法的一半ꎮ现阶段ꎬ一些东部地区全面进入开发后期ꎮ因为多方面影响导致出现停产井㊁报废井ꎻ西部区域地势勘查困难ꎬ勘探与开发困难ꎬ进而出现套损井㊁低产井ꎮ而通过这种技术方法ꎬ有效解决这一问题ꎬ发展空间大㊁价值效益高ꎮ二㊁油田小井眼开窗侧钻水平井钻井技术的应用(一)轨迹设定想要确保开窗侧钻水平井眼施工不出现任何问题ꎬ井眼轨迹的合理性保持显得尤为重要ꎮ在具体小井眼开窗侧钻水平井在设计过程中ꎬ不仅需要对油层性质进行深入考察ꎬ还要将一般水平井特点呈现出来ꎬ与实际定向井段斜率㊁井眼尺寸要求相符ꎬ并对井眼斜度㊁方位进行精准测量ꎬ呈现出三维轨迹模拟视图ꎬ这也是整个井眼走向控制的基本操作ꎮ一般情况下ꎬ轨道设计以三增轨道为主ꎬ井段中部相对应的斜率有限ꎬ可以降低当作是调整部分ꎬ在第一段和第三段斜率较高位置处ꎬ工作人员同样需要开展相应的调整操作ꎮ从这里也可以看出ꎬ该斜率确认属于重要环节ꎮ如果根据需求ꎬ需要调整井段斜率ꎬ工作人员应该对多方因素进行综合考虑ꎬ如涉及要求㊁地质条件等ꎬ并将管柱内容等呈现出来ꎮ最为重要的是ꎬ钻具构造以及油藏存储层地质条件以及设备参数等内容ꎬ与井眼最终走向存在直接联系ꎮ因此ꎬ在具体施工之中ꎬ管理者还需要对马达具体工作能力和工作要求进行综合考量ꎬ强化施工操作的合理性ꎮ(二)钻具组合及钻井参数设置在对井眼进行测量工作时ꎬ由于井下地势情况非常复杂ꎬ而且油井在挖掘的过程中很容易受到外界因素的干扰而使油井内部情况发生改变ꎮ因此ꎬ在实际油井的开采过程中ꎬ一般情况下都是多种钻具组合起来进行使用ꎬ针对实际情况中油井的实际情况ꎬ对测量的钻具进行组合与改装ꎬ使之能够符合油井的开采情况ꎮ其次ꎬ钻井的参数设置对石油开采工程来说是非常重要的ꎬ在开采石油的过程中ꎬ必须事先对油井的相关参数进行准确的勘察与测量ꎬ在钻井的过程中ꎬ会根据相关参数的参考来调整钻具的使用ꎬ因而ꎬ钻井参数的勘察与设置工作非常重要ꎬ要根据实际的油井内部情况进行综合的调整ꎮ(三)井眼轨迹设计小井眼开窗侧钻水平井钻井技术的前提和基础就是设计井眼轨迹ꎬ实际设计井眼轨迹时ꎬ需要从方便油层开采方面入手ꎬ尽可能远离水泥窜槽ꎬ并且为了能够最大限度降低控制井眼的难度ꎬ实际设计时需要缩短裸眼井段和水平段ꎬ依据简化剖面类型来达到设计井眼的目的ꎮ三㊁结语综上所述ꎬ油田小井眼开窗侧钻水平井钻井技术具备很强的综合性ꎬ与其他施工技术相比ꎬ精度较高ꎬ自身规范性也较强ꎬ适合在油田建设项目之中得到应用ꎮ为了将该项技术的应用效果呈现出来ꎬ相关工作人员需要对其技术组成部分㊁钻井特点等进行充分了解ꎬ将其更高的经济效益呈现出来ꎮ参考文献:[１]龚建凯ꎬ尹方雷ꎬ解晓宇.小井眼一体化开窗侧钻技术[Ｊ].中国石油和化工标准与质量ꎬ２０１８ꎬ３８(２０):１６８－１６９. [２]王咫ꎬ谷玉堂.徐深６－Ｃ２１１小井眼开窗侧钻水平井钻井技术[Ｊ].中国石油和化工标准与质量ꎬ２０１８ꎬ３８(９):１４１－１４２. [３]路飞飞ꎬ胡广强ꎬ赫英状.塔河油田碳酸盐岩侧钻小井眼钻完井技术[Ｊ].石油机械ꎬ２０１７ꎬ４５(９):３７－４１. [４]陈穗林.探讨小井眼开窗侧钻水平井钻井技术[Ｊ].当代化工研究ꎬ２０１７(４):１３０－１３１.作者简介:刘潇ꎬ青海油田采油一厂ꎮ８７１。
西北油田超深短半径小井眼套管开窗侧钻技术
1.3 轨迹控制难度大短半径定向井，使用螺杆度数大，不能通过调整定向进尺和复合进尺比例来调整井眼曲率，只能通过更换螺杆度数进行调整，加大轨迹控制难度[2]。
1.4 定向钻进存在托压现象定向钻进时，由于井眼曲率高，造成钻具摩阻增大，托压现象经常出现，严重影响钻进效率。
深井小井眼，循环排量低，钻井液携岩效果差，加剧了托压的出现。
1.5 井下高温、高压环境仪器易发生故障工区内地温梯度大部分在2.0 ℃/100 m 左右，施工井循环温度普遍在130～150 ℃，部分井温度超过160 ℃，井下仪器长时间处于高温、高压环境下，加之井底高震动，仪器故障率高，严重影响生产时效。
2 超深短半径小井眼套管开窗技术措施2.1 制定合理开窗技术措施，保证开窗成功率2.1.1 校核井深，避开套管节箍，确定斜向器下入深度仔细查阅老井套管数据，导斜器座封位置要避开接箍、扶正器、射孔井段，上窗口位置尽量在套管节箍以下3 m ，开窗点固井质量要好。
开窗前，将钻井液性能调整到位，尤其是悬浮、携带铁屑的能力，确保开窗时铁屑能正常返出。
2.1.2 校核仪器精度，测量陀螺角差，确保窗口方位与设计一致测量斜向器角差，根据设计开窗方位以及测量角差，确定陀螺定位方位，确保斜向器座封方位准确。
将斜向器下到预定位置后，反循环洗井，仪器座键三次以上，数据一致确定座键成功，投球进行斜向器坐封作业。
导斜器丢手后，上提钻具时注意悬重变0 引言西北油田老区经过较长时间的开发生产，受套管变形或损坏、井下落物事故不易处理，以及井下水锥或气锥等多种原因的影响，陆续有部分油水井已不能维持正常生产，产量逐年下降，严重威胁到油田的正常生产。
套管开窗侧钻技术能够利用老井井眼对油藏进行再开发挖潜，并充分利用老井原有的一些采输设备，使原井的生产潜力得以充分发挥，从而延长老井使用寿命，提高原油产量，同时还可利用老井的井眼大幅度降低施工成本，缩短施工周期，提高综合经济效益。
套管开窗侧钻主要分为两种：段铣开窗侧钻和斜向器开窗侧钻，在实际施工过程中一般选用更为高效的斜向器开窗侧钻[1]。
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水平井井眼轨迹控制技术是一种在油气钻探领域中广泛应用的技术，它可以帮助工程师们更加精确地控制井眼轨迹，进而提高钻井效率和降低成本。
本文将介绍套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术的原理、应用及发展前景。
一、技术原理套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术是利用专门设计的侧钻钻头，在套管的侧壁上钻出一个小孔，然后通过侧钻钻头在地层中水平钻进，形成水平井井眼。
在这个过程中，通过对侧钻钻头的控制，可以精确地控制井眼轨迹，使得井眼的水平段长度和井眼的弯曲程度都能够得到精准控制。
这项技术的实现主要依靠两个方面的关键技术。
一是侧钻钻头的设计和制造，需要具备良好的侧钻性能和稳定性，能够在套管侧壁上准确钻孔，并且从钻孔处水平钻进地层。
二是对侧钻过程的实时监测和控制技术，通过各种传感器对侧钻过程进行实时监测，并且及时对钻头的位置和方向进行调整，以保证井眼轨迹的精确控制。
二、技术应用1. 油气开发套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术在油气开发中的应用非常广泛。
相比传统的垂直井钻探，水平井的产能更高，能够有效提高油气的产量。
而套管开窗侧钻技术可以帮助工程师们更加精确地控制水平井的井眼轨迹，使得水平井的产能和产量进一步提高。
套管开窗侧钻技术还可以减少油气钻井的环保风险，因为它可以减少地表对地下水的破坏，减少井眼的漏失和污染。
2. 水力压裂在油气开发中，水力压裂是一种常用的增产技术。
而套管开窗侧钻技术可以在水力压裂过程中起到关键作用。
由于水力压裂需要将高压水和砂岩混合物注入到井眼中，需要井眼有足够的宽度和均匀的压裂效果。
而通过套管开窗侧钻技术，可以精确控制井眼轨迹，使得水力压裂效果更好，进而提高产能和产量。
三、技术发展前景随着油气开发技术的不断进步，水平井将会更加复杂和多样化，对套管开窗侧钻技术的要求也将会更高。
套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术还有很大的发展空间，需要不断进行技术研发和创新，提高技术的稳定性和可靠性。
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。
北布扎齐油田浅层小井眼短半径开窗侧钻水平井钻井液完井液技术
6 建议与认识
（1） 聚磺暂堵钻井液，具有良好的流变性、封堵造 壁性和润滑性，满足了侧钻小井眼水平井的施工技术 要求，见表 1；
表 1 钻井液性能
井段
密度 （g/cm3）
漏斗 塑性 动切力 粘度 粘度 （s） （mPa·s） （Pa）
静切力 （Pa）
API 失水 pH （mL）
开窗段 1.25~1.27 68~75 28
5.3 水平井段
进入油层后，根据孔隙及裂缝尺寸决定架桥粒子 及暂堵粒子的粒度分布和匹配，暂堵材料选用惰性固 体粒子与油溶性粒子。 在合理的正向压差下，钻井液 中的多级配粒子快速封堵地层， 形成致密的泥饼，提 高地层的承压能力。 完井后通过反排、油溶解堵，这样 既能防漏、防喷，又能保护油层。 本井段采用聚磺屏蔽 暂堵完井液体系。
高该区块的原油产量。 结合北布扎奇油田水平井施工情况，总结了北布扎奇油田浅层疏松地层钻井液工艺技术。
主题词 钻井 小井眼 短半径 开窗侧钻 钻井液 北布扎奇油田
1 油田概况
1.1 油田地理位置及环境
北 布 扎 奇 油 田 地 处 哈 萨 克 斯 坦 Mangistau 省 Tyubkaraghan 地区, 位于里海东北部海岸的布扎奇半 岛西北端。 构造位置属于乌斯纠特盆地西部单斜。 油 田工区长约 27km，宽约 7km，面积 125.8km2。
新疆石油科技
2010 年第 1 期（第 20 卷）
北布扎齐油田浅层小井眼短半径开窗侧钻 水平井钻井液完井液技术
张 蔚*
西部钻探公司克拉玛依钻井工艺研究院， 834000 新疆克拉玛依
摘 要 哈萨克斯坦北布扎奇油田位于里海东北部海岸的布扎奇半岛西北端，油田于 1974～1975 年发现 。 1977～1980 年间前苏联 进行了大规模的钻井详探，共钻井 97 口，目前这些井已经全部废弃。 利用开窗侧钻短半径水平井技术，可以恢复老井产能，迅速提
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小井眼套管开窗侧钻水平井与常规套管开窗侧钻相比轨迹控制难度大，目前各大油田虽然对小井眼套管开窗侧钻进行了实践，并对其轨道设计、开窗工艺、施工工艺进行了探讨，但对其轨迹控制技术总结甚少。
标签：小井眼;开窗;侧钻;水平井;轨迹控制1 小井眼套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制影响要素分析小井眼套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制是一项复杂的工作，影响其控制精度的因素很多，主要有：剖面类型、老井眼轨迹、钻进参数、靶窗允许误差、地层、开窗方式、下部钻具组合性能等。
1.1 剖面类型曲线段的造斜率设计成“低——高——低”型，便于实钻过程中易于控制井眼轨迹。
从井身轨迹控制而言，曲线段半径减小，井眼轨迹控制容易一些，这是由于垂深差不大，岩性较稳定，工具的造斜性能在一小段稳定地层中比较稳定的缘故。
小井眼套管开窗侧钻水平井的剖面类型归根到底受近目的层的岩性、老井套管状况、水泥胶结状况、完井方法、现有造斜工具等诸多因素影响。
一般情况下，只要井下工具及老井井眼条件许可，尽量采用较小半径的侧钻水平井，在地层复杂地区尤需如此。
1.2 水平靶窗允许误差由于小井眼套管开窗侧钻水平井半径较小，因此，水平段的纵向允许误差对井眼轨迹控制的难易程度有较大的影响。
当纵向允许误差减小时，工具最大和最小造斜率越来越趋近于剖面设计造斜率，这表明，纵向允许误差越小，要求工具的造斜能力越稳定。
1.3 原井眼轨迹原井眼直接影响侧钻点的选择，同时老井侧钻点的井斜、方位及坐标是侧钻水平井设计的基础数据，该点参数直接影响着水平井井眼轨迹控制工艺，主要表现在：（1）当井斜较大时（大于5°），侧钻定位方式可采用非磁性测量、陀螺仪或高边控制三种方式，而究竟选用哪一种方式，要依方位的控制精度、难度及测量仪器的性能而定;（2）对斜向器开窗而言，当井斜较小（小于3°），无论侧钻点位移大小、侧钻点、“足根” 、“足趾” 是否共线，都可直接将斜向器对准两维设计或三维设计的井身剖面要求的方位钻进，当井斜较大时，除非有特别要求，在一般情况下，斜向其应尽量摆放在最大扭方位方式所要求的方向上;（3）侧钻点的选取对于小井眼套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制有着至关重要的作用。
小井眼开窗侧钻井中固井难点分析与对策
技术与检测Һ㊀小井眼开窗侧钻井中固井难点分析与对策田振华摘㊀要:侧钻方式的选择决定着油井的开发水平ꎬ侧钻方式主要有段铣侧钻及开窗侧钻两种ꎮ近年来ꎬ大多数钻井工作稳步推进ꎬ大大减少了劳动力的消耗ꎬ小井眼开窗侧钻井固井施工可以有效降低生产成本ꎬ不同程度地提高生产质量ꎮ当前油田的生产模式多数为开放性生产ꎬ会对套管造成变形和损坏ꎬ给生产造成很大的困扰ꎬ同时也不利于发展ꎬ这时小井眼开窗侧钻井固井技术就显得尤为重要了ꎮ关键词:固井工艺ꎻ小井眼开窗侧钻ꎻ固井难点ꎻ解决措施㊀㊀小井眼开窗侧钻水平井钻井技术是一种新兴的开采技术ꎬ是一种综合型技术ꎬ包括定向井技术㊁水平井技术㊁小井眼钻井技术等ꎬ是当下应用最为广泛的技术ꎬ这项技术对于处理老化的油井效率非常高ꎬ而且不会耗费大量的成本ꎬ但是必须拥有较高的技术水平ꎬ否则难以针对地下油井瞬息万变的情况做出具体的调整措施ꎮ该项技术不只是处理油田老化的情况ꎬ还对油井的各种情况都有较强的治愈效果ꎬ能够恢复各种油井的生产情况ꎬ包括停产井㊁套损井㊁报废井㊁低产井等ꎬ能够有效地处理油井中发生的各种情况ꎮ随着现代化技术的快速发展ꎬ小井眼开窗钻井固井技术的应用也越来越广泛ꎬ其应用可以降低投入成本ꎬ提高生产质量ꎬ文章通过分析固井工艺的现状及发展前景ꎬ同时就固井工艺中存在的问题展开讨论ꎬ找出固井工艺中的控制难点和解决措施ꎬ从而提高施工质量ꎮ一㊁浅析固井工艺的现状及发展固井工艺的应用可以提高油田的开采速度ꎬ对深井和超深井的开采有着独到的应用方式ꎬ在应用过程中ꎬ尾管固井技术的采用提高了施工速度ꎬ同时在安全性上也有很大的保证ꎮ目前我国固井技术逐渐向着分支井和大位移动水平井的方向发展ꎬ在顶替效率和泥浆性能方面有着很大的保障ꎬ并逐渐形成了完整的工艺配套ꎬ提高了开采产量ꎮ二㊁固井工艺中存在的问题(一)固井工艺使用的工具不配套当前我国石油的开采在深井和超深井方面一直处于薄弱环节ꎬ在多数小井眼的开采过程中ꎬ固井工艺技术所使用的工具将会和施工规范有着很大的差别ꎬ工具的配套使用是高技术应用的关键和基础ꎬ工具不配套使用将会导致施工进度无法达到规划要求ꎬ此外还会导致相关问题出现ꎬ尤其是在深井和超深井的应用中出现ꎮ(二)钻井井眼的速率半径小钻井井眼的曲率半径小也是固井工艺生产中的一个主要问题ꎬ开窗侧钻井的钻取在操作过程中会发生弯曲ꎬ井眼会形成水平井或定向井ꎮ钻具钻井过程中ꎬ下压力会推动钻具进入高曲率井段ꎬ容易造成井具的失效破坏ꎬ同时ꎬ在钻具提取过程中ꎬ也会造成钻具无法取出ꎮ在具体固井中ꎬ经验速率半径小将会导致下管难度较大ꎮ三㊁固井工艺中的控制难点小井眼固井工艺受到其自身环境的影响ꎬ在正常施工中其难度将会大大增大ꎬ主要表现在水泥环较薄ꎬ水泥石的强度较低水泥石与套管的胶结质量达不到施工要求ꎬ和常规井眼相比较ꎬ小井眼的套管和井筒的环形空间小ꎬ流体上返产生的环空循环压耗大ꎬ防侧漏难度较大ꎬ给施工造成很大的技术难题ꎮ此外小井眼固井时所用的水泥浆用量是常规经验施工时所用水泥量的三分之一ꎮ水泥浆和地层接触的时间较短ꎬ环空过小ꎬ给套管扶正造成很大影响ꎬ此种情况给水泥的封固带来很大负担ꎮ施工中小井眼固井难度大ꎮ其中一条重要的因素是小井眼开窗侧钻井眼的曲率半径过小ꎬ其原因在于小井眼开窗侧钻井的位置ꎬ开窗将上层套管穿透后ꎬ将会形成一个曲线狗腿ꎬ井眼轨迹发生变化ꎬ同时也和井网有很大关系ꎮ井眼轨道控制是钻井控制中的重中之重ꎬ严格控制井眼的增斜段和水平施工段也是保证完成钻井任务的必要措施手段ꎬ在设置过程中ꎬ要根据螺杆钻具方位角的变化程度来完成计算ꎬ同时也要根据现场施工情况来调整钻井参数ꎮ地层压力过低造成固井质量不合格也是固井工艺施工中常见的一种现象ꎬ此种现象在固井工艺技术控制中的重点和难点ꎬ在侧钻井部位ꎬ油层部位层底压力多低于静夜柱压力ꎬ而水泥浆的密度通常保持在１.８ｇ/ｃｍ３以上ꎬ在环空较大阻力情况下ꎬ水泥浆多数注入到油层ꎬ从而造成水泥返高达不到要求ꎬ故而影响固井ꎮ四㊁固井工艺难点的解决措施由于小井眼的套管和井筒的环形空间小ꎬ造成侧漏现象严重ꎬ所以文章就侧钻井管和环空间隙进行分析时ꎬ可以通过控制固井施工中的两个压力ꎬ小胶塞和大胶塞的复合对碰以及大胶塞与球座的碰压来提高固井质量ꎮ在控制侧钻井井眼曲率时ꎬ其曲率过小将会增加动力钻具造斜井段以及扭方位井段的井眼长度ꎬ侧面增大了井眼轨迹控制的工作量ꎬ影响钻井速度ꎮ井眼曲率也不宜过大ꎬ曲率过大造成钻具偏磨㊁增大摩擦力以及起落钻难度ꎬ更会造成键槽卡钻ꎮ施工中ꎬ曲率最佳控制在７ʎ~１６ʎ/１００米ꎬ最大不超过２０ʎ/１００米ꎮ针对地层压力过现象造成的固井质量问题ꎬ在具体施工时ꎬ可在离碰压２ｍ３时ꎬ将排量降至０.２~０.３ｍ３/ｓꎬ可以提高质量和安全ꎬ进一步解决此类问题ꎮ此外ꎬ还应对洗井程序进行优化ꎬ可以通过固井卸压后ꎬ补压５ＭＰａꎬ避免悬挂器上方留塞ꎮ合理地选择环空间隙ꎬ可以有效增加水泥环的厚度和韧性ꎬ从而提高水泥浆的承载力ꎬ最终达到水泥环封固油井的目的ꎮ在固井技术的选用控制上ꎬ应该按照实际生产条件ꎬ结合各项技术的优缺点和质量要求来选用ꎬ在参数设计过程中ꎬ也要结合具体的地质环境和现场施工要求ꎬ从而减少因设计片面而造成应用存在安全隐患ꎮ五㊁结语小井眼开窗侧钻固井工艺直接关系到石化企业的生产效果和质量ꎬ必要技术的采用和关键性技术的控制至关重要ꎬ在正常施工中ꎬ要根据具体的生产情况ꎬ合理采取应对措施ꎬ减少过多不利因素对生产的影响ꎮ参考文献:[１]冯克满.小井眼开窗侧钻井固井工艺技术[Ｊ].化工管理ꎬ２０１４(２):１９６.[２]刘鹏ꎬ牛卫斌ꎬ程欢.开窗侧钻井固井技术研究与应用[Ｊ].中国石油和化工标准与质量ꎬ２０１８(２):５３.作者简介:田振华ꎬ中原石油工程有限公司固井公司ꎮ７６１。
小井开窗侧钻三维水平井钻井技术-文档资料
短半径水平井钻井，由于造斜需在很 短的井段内完成，井眼曲率变化大，钻 柱在造斜井段会产生较大的弯曲应力， 易造成钻具的疲劳损害；特别在钻柱旋 转时，弯曲井段的钻柱受交变应力作用， 钻柱极易发生疲劳破坏，施工中应注意： 每趟钻倒换弯曲井段的钻柱位置，避免 了钻柱长时间上受交变应力作用，避免 钻柱的疲劳失稳破坏；造斜段和水平段 全部使用斜坡钻杆，加重钻杆放在直井 段，减小钻柱磨擦，增加钻柱的抗压失 稳能力。
段铣侧钻： 即在设计侧钻位置将一段套管用段铣 工具铣掉，然后在该井段注水泥，在用侧 钻钻具定向钻出新井眼。 优点：工艺易掌握，可靠性好；避免 了套管的磁干扰，可用磁性测斜仪器定向 钻井，有利于准确定向。 缺点：套管段铣段长（一般大于 18m），有时由于工具等出问题需多次磨 铣才能完成，费时费力；段铣完成后，需 打水泥塞、候凝，修水泥面，工艺复杂。
14
（三）测量方式、测量仪器的选择
通过比较认为有线随钻测量仪是小 井眼侧钻三维水平井造斜井段施工的最 好方案。造斜井段采用有线随钻测量仪 器利用电缆将井下仪器测量的测点井斜、 测点方位及当时动力钻具的工具面角传 到地面，有线随钻测量仪需经常起下电 缆，工作效率低，但成本低，数据传输 速度快，测量仪器传感器距钻头距离近， 一般为 5.5----8m。
7
小井眼开窗侧钻三维水平 井的井眼轨迹一般设计为三增 轨道，中间造斜段造斜率相对 较低，作为调整段，以弥补第 一和第三高造斜率井段实际造 斜率和设计造斜率的误差。
8
增斜井段造斜率的合理确定是侧 钻三维水平井井眼轨迹设计与施工的 关键。增斜段的造斜率应根据地质设 计要求；所用造斜马达的造斜能力； 测量仪器及完井管柱的通过能力确定。 对造斜马达的造斜能力掌握程度的高 低，将直接影响井眼轨迹设计的合理 性与可行性，也影响着井眼轨迹控制 的难度和水平。
开窗侧钻水平井技术
开窗侧钻水平井技术在北布扎奇油田的推广应用华油能源集团钻修井工程部二○一二年十一月目录一、项目来源-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3二、油藏地质基本情况 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3三、推广技术及改进创新 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4（一)套管开窗技术 -------------------------------------------------------------------- 41、井眼准备--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 42、开窗工具控制方式 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 53、开窗位置的确定----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 64、开窗技术--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6（二）井眼轨迹控制技术---------------------------------------------------------------- 71、井眼轨迹控制系统 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 72、井眼轨迹控制技术 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9（三）钻井液技术 --------------------------------------------------------------------- 91、钻井液配方及维护 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 102、钻井液维护技术要求 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 103、钻井液性能参数---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11(四)完井和固井技术 ------------------------------------------------------------------ 111、早期完井方式 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 112、改进后的完井和固井 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 123、主要完井和固井工具 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 134、固井水泥浆性能---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 195、完井和固井施工程序 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19四、现场实施情况 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 20五、经济和企业效益--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21（一)直接经济效益 ------------------------------------------------------------------- 21（二)间接经济效益 ------------------------------------------------------------------- 21（三）企业效益 ---------------------------------------------------------------------- 22六、结论及认识 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 22一、项目来源2009年北布扎奇公司为提高北布扎奇稠油油田的开发效益,决定对5口事故或者高含水井实施侧钻水平井改造。
浅谈小井眼水平井开窗侧钻技术
浅谈小井眼水平井开窗侧钻技术【摘要】随着石油开采业的不断发展，相关技术也得到了较大的发展。
油井经过长时间的使用和发展，会出现报废井或停产，需要对其实施有效的修复措施。
利用小井眼侧钻技术在套管内部进行开窗侧钻，即为有效的方法。
本文简单阐述了套管内开窗侧钻的相关工艺，包括井眼轨迹设计、钻具的相关参数设定、减少摩擦阻力及注意事项等。
为从事该类事业的人员提供一定的技术参考及借鉴。
【关键词】小井眼水平井开窗侧钻技术分析油田的水平井在长时间的使用及各种因素的影响下出现停、报废等现象，使得石油资源无法充分开发，需要对该类水平井实施有效的修复措施，让老化的油井重新进行正常生产活动。
小井眼开窗侧钻水平井钻井技术在解决该类问题上十分有效，其是属于综合性钻井技术，具有成本低、施工周期短、经济效益高及环保等优势，能够以较低的费用及简单的工序充分利用原油井的场地、设备等，修复套管受损、停产或者报废的油井，使之重新进入生产状态，充分开发各类油藏、提高油藏的开采效率及单井的产量[1]。
1 开窗侧钻概述先对套管的尺寸、过往的使用情况及磨损状态等因素，再根据上述情况确定某一位置，使用斜向器和开窗铣锥将其打磨成窗口形状，再利用侧钻钻具在新的位置打出新的井眼。
该技术造作较为简单方便，但是套管会对测量仪器产生磁干扰，因此在钻井过程中，钻至距离设计窗口约20米的位置，还需要使用陀螺测斜仪测量方向，确保钻井位置及方向没有偏离，需要消耗较高的成本。
2 相关设计及控制2.1 轨迹设定保障开窗侧钻水平井眼的施工不出现意外情况，提高施工质量，应保障井眼轨迹的合理性。
小井眼开窗侧钻水平井在设计时，不仅需要考察油层性质，遵守方便开采的原则、一般水平井的特性，及套管体上开窗及定向井段的斜率高、井眼尺寸小、井段的控制长度较短等特性，还需要对原井眼的斜度、方位、走向轨迹进行参考并与新井眼的斜度、尺寸、进行对照，综合的设计出其三维轨迹，便于控制新井眼走向，使之符合设计要求。
小井眼套管开窗钻井技术
所谓小井眼是指井眼尺寸小于 152.4mm的 井眼。小井眼侧钻技术与常规井眼工艺有 较大差异，其局限性大，钻具结合、钻井 参数、钻井液体系的选择和使用对钻井速 度和安全更加敏感。因此对小井眼的工具 仪器配套及施工工艺水平也要求更高。
二、小井眼与常规井眼的差距
1、环空压耗大幅度增加。
常规井眼中，泵输出功率 70 ％消耗在钻头 水眼及钻柱环空中，环空压耗占30％左右。 小井眼中，水功率的分配发生很大变化，一 般环空压耗要占总压力损失的75％以上。小 井眼环空压耗增大的主要原因有：
二、小井眼与常规井眼的差距
4、由于井眼间隙及工具配套的限制，小井
眼事故处理的回旋余地小，保证井下安全是
相当关键的。一旦出现井下事故，井眼报废
的可能性极大。
主要内容
●引
言
●小井眼与常规井眼的钻井差距
●高效开窗工具配套优选 ●开窗方式优选及工艺流程 ●钻井施工技术
●完井技术 ●结论与认识
三、高效开窗工具配套优选
四、开窗方式优选 及工艺流程 在φ 139.7mm 套管开窗施 工流程
①原井资料调查
②井眼准备 ③套管试压
④测井
⑤工具地面试验 ⑥下锻铣工具 ⑦锻铣
主要内容
●引
言
●小井眼与常规井眼的钻井差距 ●高效开窗工具配套优选
●开窗方式优选及工艺流程 ●钻井施工技术
●完井技术 ●结论与认识
五、钻井施工技术
三、高效开窗工具配套优选
(3)锻铣器
工作原理：开泵后，工具活塞在压差作用下下 行，活塞下部推盘则推动刀片张开；停泵后，活塞 在弹簧作用下复位，刀片自动收回。
（4）斜向器
工作原理：地锚斜向器下到预定井深后，通过护送器内 定向键与斜向器斜面在同一方向上这一特定结构，下入SST 或陀螺测量定向，并将斜向器斜面对准开窗位置，然后缓 慢开泵。液体通过斜向器背面的传压管传递压力推动液控 系统中的活塞下行，活塞推至传压杆，迫使剪切套剪断销 钉，小球落入筒中，激活悬挂系统，在弹簧缩力的作用下 ，推动卡瓦上行，接触套管并产生一定的外挤力，而后下 放钻柱加压，剪断护送螺钉，完成斜向器锚定。
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Dagang Directional Drilling Company
开窗和修窗 1．铣锥初铣套管时，要轻压低转速，避免扭矩突然增大 损坏钻具和导致斜向器转动；直至井口返出铁屑后逐步放 开钻压和转速。 2．开窗过程中用好固控设备，并在泥浆槽出口处放置强 磁铁，以清除泥浆中的铁屑； ３．开窗后要反复上提下放钻具修整窗口，确保转盘停 转、停泵状态下钻具上提下放无阻挂；窗口位置为全井施 工重中之重，下步施工钻具频繁由此通过，应确保钻具通 过窗口时无异常情况发生。 4．开窗后大排量充分循环2-4小时，以彻底清除井筒内 铁屑。由于下步施工下入MWD仪器和导向马达，铁屑易对 仪器和马达造成损坏，所以将井底铁屑清除干净，保证下 步施工的正常进行。
Dagang Directional Drilling Company
2、钻具组合的优化和钻进参数的优选 1)现场常用的钻具组合为：ø 118.5mm钻头+ ø 95mm螺杆+ ø 89mm无磁钻杆X两根+ ø 73mm 斜坡钻杆（根据增斜段长度）+ ø 78mm加重 钻杆+ ø 73mm钻杆。 • 钻压：：10—20kN，排量：9-10L/s，转速： 马达+20r/min 2)侧钻小井眼水平井钻具组合中应使用无磁承压 钻杆替代无磁钻铤、钻铤，采用倒装钻具组合， 将加重钻杆接于直井段或套管内，普通斜坡钻 杆置于斜井段、水平段。 3)尽可能简化钻具结构，钻柱组合结构以能顺利 通过大曲率段井眼为原则，钻柱构件尽量减少 过多的转换配合，减少造斜井段钻柱刚性。
• 现场施工实践
Dagang Directional Drilling Company
一 .前言
• １． 国内外技术现状 小井眼侧钻水平井技术是在定向井、水平井 和小井眼钻井技术基础上发展起来的综合钻井 技术，在一定程度上代表着钻井工艺的发展水 平。利用该项技术可使套损井、停产井等死井 复活，改善油藏开采效果，有效地开发各类油 藏，提高采收率及油井产量，减少钻井作业费， 节约套管使用费及地面设施建设费等，降低综 合开发成本，有利于环境保护。 国外利用小井眼侧钻水平井技术开发老油田 发展较快。国外一些公司如：哈里伯顿、斯伦 贝谢、贝克等，对小井眼侧钻水平井施工
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4、井眼轨迹的控制和预测
1、测深准确:测斜时以录井钻头位置为准 2、测量数据精确:造斜率异常时，反复测量。地层对方 位有影响 3、高边准确:减少误差 4、加密测点:及时反映造斜率情况，为预测井底提供依 据 5、盯紧滑动钻进：每钻进一个单根做到心里有数，为 预测井底提供依据
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二、工程施工技术 • 1、井眼轨迹设计 • 小井眼井轨迹特点：裸眼井段600-1000m， 造斜率高平均13-15/30m，增斜控制井段短 170m-200m，水平段短100-150m，轨迹多为三 维 • 1）井眼轨迹的形状设计是一口开窗侧钻水平 井顺利施工的基础。小井眼开窗侧钻三维水平 井的设计应考虑普通水平井的特点外，还必须 考虑套管开窗、定向井段高造斜率、可控井段 短及井眼直径小等特点。还必须考虑有利于油 层开采，实现地质设计的要求。而原井多数都 存在井斜方位，且方位与新设计方位不一致。 井眼轨迹因井而异，往往须进行三维设计。
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4)侧钻小井眼水平井，由于造斜需在很短的井段内完成， 井眼曲率变化大，钻柱在造斜井段会产生较大的弯曲应力， 易造成钻具的疲劳损害；特别在钻柱旋转时，弯曲井段的 钻柱受交变应力作用，钻柱极易发生疲劳破坏，施工中应 注意：倒换弯曲井段的钻柱位置，避免了钻柱长时间上受 交变应力作用，避免钻柱的疲劳失稳破坏；造斜段和水平 段全部使用斜坡钻杆，加重钻杆放在直井段，减小钻柱磨 擦 5)小井眼与常规井眼使用的导向钻井系统略有不同，钻具 中没有使用稳定器。从测斜数据分析，在调整井段和水平 井段稳斜效果良好，增斜时造斜率也达到施工要求；同时 ，避免了定向时由于稳定器与井壁接触而使钻压无法有效 传递到钻头的现象。
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2）尽量选择简单的剖面类型以减少井眼轨迹控制的难度； 裸眼井段尽量短，800米以内，水平段尽量短100-150米。 3）开窗点选择老井套管水泥封固质量良好，水泥环分布 均匀的井段，避开水泥窜槽，套管外无水泥的井段，斜向 器的座封位置与套管的下接箍尽量的接近。
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11 井斜和方位的控制
(1) 提前定向 （2）增斜点垂深、位移、闭合方位调整至最佳位置 (3)三维井，方位二次设计，减小大井斜井段压力，造斜率不够时，先顾垂深 （井斜）方位圈边即可。防碰井多的井除外 (4)托压严重，工具面不稳定，不定向，（每一米都很宝贵）循环、短起下 （5）垂深控制宁高不低 （6）长时间循环、短起下通井井段，井底井斜预测要小，且初始造斜率低 （7）了解地层厚度、岩性、走向。预测及时、提前控制。（如油层上有几个 标志层，垂深多少，厚度多少） （8）造斜率低时，测量准确前提下，起钻果断，准确预测井底 （9）造斜率高时，测量准确前提下，加密测点经常出现（地层对方位是否有 影响，如有方位输成一样）（转动钻进尽量少转，因再滑动时，初始造斜率低 ，如何转动钻进，转动扩眼，转下井壁，沙子上返，）（大角度马达，左摆右 摆，先３０L－5０L钻进３m再３０R－5０R钻进３m最后高边钻进３m，无规 律、勤测斜）
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试钻 1、 修整窗口结束后，使用牙轮钻头进行试钻1020米，并使用该套钻具反复上提下放通过窗口上提下放无 阻挂现象； 2、试钻钻具若遇阻挂，考虑起钻换用铣锥继续修 窗。 ３、为仪器出套管减少磁干扰。直井要试钻更长一些。 4、彻底清除井筒内铁屑
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使用Φ118mmPDC钻头时Φ95mm单弯马达的造斜率范围
单弯马达度数 （º） ） 1º 1.25º 1.25 1.5º 1.5 1.75º 2º 2.25º 2 实钻平均造斜率（ ） 30 30m 实钻平均造斜率（º）/30 初始平均造斜率 4-5 6-7 9-10 13—14 13 14 17—19 17 19 20—21 20 21 连续平均造斜率 5-6 8-9 1313-14 16—17 16 17 20—21 20 21 2424-25
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2、市场需求分析 、 全国各油田逐步认识到侧钻及侧钻水平井的重要 性，逐渐增加这方面的投资 ，这也为我们开拓外部 市场提供了机遇，而侧钻水平井技术水平的高低是开 拓市场的决定性因素。我公司自2004年至今，牢牢占 领冀东油田小井眼侧钻水平井市场，冀东油田开采已 进入中后期，有二三百口套管损坏井或低产井，因此 小井眼侧钻水平井已成为老井修复、老油田提高产能 的一项重要措施。小井眼侧钻水平井与常规水平井有 较大区别，它井眼直径小，钻具尺寸小，轨迹控制难 度大。而且随着可利用的老井越来越少，设计井眼轨 迹难度越来越大。在现有工具、工艺技术及钻井设备 条件下，增加了井下安全难度系数，在轨迹控制、侧 钻泥浆、固井完井工艺方面提出了严格的技术要求,
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5、钻井液控制技术
1)要求钻井液具有表观粘度低、动塑比高、低剪切速 率、粘度高、悬浮携砂能力强、泥饼薄、润滑性好、抑制 性强，良好的钻井液流变性，且性能稳定，润滑性好，保 护油气层，维护简单，环境可接受等特点。 2) 2)增斜井段造斜率高，配制和维护钻井液原则,提高钻井 , 液防塌能力，保证钻井液的润滑性；尽可能提高携带岩屑 能力保障井眼清洁；提高钻井液的动塑比；提高低剪切速 率粘度；保持高的泵排量。使用好现有固控设备。 3)水平井段裸眼长、井斜大，易形成砂床且钻具受力复 杂。应保证钻井液的润滑性；提高携带岩屑能力，保障井 眼清洁；保持一定范围的钻井液的动塑比；提高低剪切速 率粘度；全面使用好现有固控设备。控制泥浆密度，防止 液柱压力过大引起井漏。保持井壁的稳定性。
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工艺开展了一系列研究，开发了适用于现场的 装备及工具。在常规177.8mm套管中技术应用 已基本配套，侧钻最深达7010m；在139.5mm套 管中已可多次开窗侧钻，钻成分支水平井和多 底水平井。 国内胜利、辽河等油田在“九五”期间就开始 了老井侧钻水平井的试验研究工作，其中胜利 油田施工侧钻水平井30余口，水平段长在150m 左右，完井方式主要采用筛管加裸眼封隔器完 井。冀东油田利用侧钻水平井，在老油田获得 了较好的开发效果。我公司在冀东油田到目前 为止，已施工完成侧钻水平井40余口，其成本 是钻常规水平井的50-60%。
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小井眼开窗侧钻水平井技术
大港油田集团定向井技术服务公司 田戈
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目 录
• 前言
• 国内外技术现状 • 市场需求分析
• 工程施工技术
• 井眼轨计设计 • 钻具组合的优化和钻进 参数的优选 • 开窗，修窗，试钻施工 • 井眼轨迹的控制和预测 • 钻井液控制技术 • 施工难点和施工重点分 析
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６．陀螺或有线仪器座键。斜向器下到预定位置后，下入 陀螺仪器座键，上提下放3次显示工具面数值一致，必须 保证窗口方向准确无误。 ７．摆放工具面。将工具面摆至所需位置，反复活动钻具 （4-9米）至工具面稳定为止，锁死转盘。陀螺或有线仪 器定斜向器工作结束。
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