侧钻工艺技术课件.pptx
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开窗侧钻技术 ppt课件
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侧钻工艺技术
2）井眼轨迹的设计及控制：
①套管内
开窗侧钻裸眼轨迹设计应考虑以下问题： A.原井眼
轨迹情况，是否为定向井、直井或水平井；B.开窗点
的方位选择；
C.造斜段井斜角及狗
腿角的控制；
D.根据增斜率及岩性的可钻
性选择不同弯度的弯马达；
E.根据实际情况选择裸眼轨迹跟踪方式（有线或无
线）Biblioteka 25侧钻工艺技术2235mpa环形防喷器3335mpa节流及压井管汇44小井眼有线随钻mwd55小井眼泥浆马达及单牙轮钻头66钻具内防喷工具前言随着油田开发进入中后期由于套损等工程因素造成原井或附近剩余油无法开采或区块精细描述后重新认识有增产潜力等地质因素打加密井或更新井开采富集油会使采油成本大幅上升
开窗侧钻井技术
7
井下工具设备：
1、∮73mm（18°倒角）正扣钻杆，∮78.6mm 加重钻杆。
2、35Mpa环形防喷器 3、35Mpa节流及压井管汇 4、小井眼有线随钻、MWD 5、小井眼泥浆马达及单牙轮钻头 6、钻具内防喷工具
8
侧钻工艺技术
第二部分、侧钻工艺技术
前言
随着油田开发进入中后期，由于套损等工程因素造成原 井或附近剩余油无法开采，或区块精细描述后、重新认识有 增产潜力等地质因素，打加密井或更新井开采富集油会使采 油成本大幅上升。利用原井套管和已有的地面设施开窗侧钻 可以降低成本，保证油田稳产、上产。
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4
一、侧钻装备及工艺技术
装备
5
拥有ZJ30-C、XJ450、XJ550、 XJ650 型等车载钻、修井机可承担 常规油气井大修作业、浅钻井工程 及侧钻工程的施工作业。
侧钻工艺技术
2）井眼轨迹的设计及控制：
①套管内
开窗侧钻裸眼轨迹设计应考虑以下问题： A.原井眼
轨迹情况，是否为定向井、直井或水平井；B.开窗点
的方位选择；
C.造斜段井斜角及狗
腿角的控制；
D.根据增斜率及岩性的可钻
性选择不同弯度的弯马达；
E.根据实际情况选择裸眼轨迹跟踪方式（有线或无
线）Biblioteka 25侧钻工艺技术2235mpa环形防喷器3335mpa节流及压井管汇44小井眼有线随钻mwd55小井眼泥浆马达及单牙轮钻头66钻具内防喷工具前言随着油田开发进入中后期由于套损等工程因素造成原井或附近剩余油无法开采或区块精细描述后重新认识有增产潜力等地质因素打加密井或更新井开采富集油会使采油成本大幅上升
开窗侧钻井技术
7
井下工具设备：
1、∮73mm（18°倒角）正扣钻杆，∮78.6mm 加重钻杆。
2、35Mpa环形防喷器 3、35Mpa节流及压井管汇 4、小井眼有线随钻、MWD 5、小井眼泥浆马达及单牙轮钻头 6、钻具内防喷工具
8
侧钻工艺技术
第二部分、侧钻工艺技术
前言
随着油田开发进入中后期，由于套损等工程因素造成原 井或附近剩余油无法开采，或区块精细描述后、重新认识有 增产潜力等地质因素，打加密井或更新井开采富集油会使采 油成本大幅上升。利用原井套管和已有的地面设施开窗侧钻 可以降低成本，保证油田稳产、上产。
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4
一、侧钻装备及工艺技术
装备
5
拥有ZJ30-C、XJ450、XJ550、 XJ650 型等车载钻、修井机可承担 常规油气井大修作业、浅钻井工程 及侧钻工程的施工作业。
[实用参考]侧钻技术.ppt
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• 目的：
– 实现钻头走向的实时监控和井眼轨迹参数的实时测量， – 以便及时调整轨迹控制方案，使实钻轨迹符合设计轨
迹，提高井眼轨迹控制精度与控制效率。
二、侧钻种类
按侧钻开 窗是否利 用斜向器
套管内侧钻 斜向器侧钻
在套管内欲开窗的位置
固定一个斜向器，开窗
欲开窗的位置不下斜向 器，利用井下断错的套
工具自靠斜由向侧器的钻导斜作
用开出窗口的侧钻工艺。
管或套管内落物的偏斜
作用开出窗口的侧钻工艺。
定向侧钻: 对侧钻开窗的方
• 按开窗方位是
位有明确要求的侧钻工艺。
作业司钻培训班教程
•第一节 概述 •第二节 侧钻施工
第一节 概述
• 一、原理 • 二、侧钻种类 • 三、侧钻的适用范围 • 四、侧钻方式的选择 • 五、 侧钻工具
一、原理
• 所谓侧钻工艺技术就是在油水井的
某一特定深度固定一个斜向器，利 用其斜面的造斜和导斜作用，用铣 锥在套管的侧面开窗，从窗口钻出 新井眼，然后下尾管固井的一整套 工艺技术。
其作用是引导铣锥前进，防止铣
锥提前滑出套管。
第二段锥度：6°～10°，刀刃
长度最长，是磨铣套管的主要工
作段。
第三段锥体：斜度与斜向器斜度
基本相同，其作用是扩大窗口。 最上一段锥度：为零，主要作用
•
l一本体
是修整窗口。
• 2一磨铣材料
单式铣锥
在复式铣 锥开出窗 口后，单 式铣锥是 继续加长 窗口的工 具。
• 是磨铣套管开窗的工具，本体由优
质钢煅制加工而成。
• 主要工作面是侧面地硬质合金刀刃。 • 侧钻常用类型
– 复式铣锥 – 单式铣锥
铣锥：是磨铣套管开窗的工
– 实现钻头走向的实时监控和井眼轨迹参数的实时测量， – 以便及时调整轨迹控制方案，使实钻轨迹符合设计轨
迹，提高井眼轨迹控制精度与控制效率。
二、侧钻种类
按侧钻开 窗是否利 用斜向器
套管内侧钻 斜向器侧钻
在套管内欲开窗的位置
固定一个斜向器，开窗
欲开窗的位置不下斜向 器，利用井下断错的套
工具自靠斜由向侧器的钻导斜作
用开出窗口的侧钻工艺。
管或套管内落物的偏斜
作用开出窗口的侧钻工艺。
定向侧钻: 对侧钻开窗的方
• 按开窗方位是
位有明确要求的侧钻工艺。
作业司钻培训班教程
•第一节 概述 •第二节 侧钻施工
第一节 概述
• 一、原理 • 二、侧钻种类 • 三、侧钻的适用范围 • 四、侧钻方式的选择 • 五、 侧钻工具
一、原理
• 所谓侧钻工艺技术就是在油水井的
某一特定深度固定一个斜向器，利 用其斜面的造斜和导斜作用，用铣 锥在套管的侧面开窗，从窗口钻出 新井眼，然后下尾管固井的一整套 工艺技术。
其作用是引导铣锥前进，防止铣
锥提前滑出套管。
第二段锥度：6°～10°，刀刃
长度最长，是磨铣套管的主要工
作段。
第三段锥体：斜度与斜向器斜度
基本相同，其作用是扩大窗口。 最上一段锥度：为零，主要作用
•
l一本体
是修整窗口。
• 2一磨铣材料
单式铣锥
在复式铣 锥开出窗 口后，单 式铣锥是 继续加长 窗口的工 具。
• 是磨铣套管开窗的工具，本体由优
质钢煅制加工而成。
• 主要工作面是侧面地硬质合金刀刃。 • 侧钻常用类型
– 复式铣锥 – 单式铣锥
铣锥：是磨铣套管开窗的工
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
第九章 侧钻工艺技术
1）用途：用于套管内侧钻开窗的磨铣工具。 用途：用于套管内侧钻开窗的磨铣工具。 特点：开窗速度快，窗口平整、圆滑，不形成死台阶。 2）特点：开窗速度快，窗口平整、圆滑，不形成死台阶。 结构：由上接头、球型体、矩形刀片、棱型刀片、 3）结构：由上接头、球型体、矩形刀片、棱型刀片、嵌焊在其上面
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。
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。
侧钻井施工流程及关键技术讲课课件
风险的要及时汇报。 2、调整好套管长度，计算好悬挂器、短套管、阻位的深度，确认无误后才能下套管。
节流压井管汇各闸门坚持经常活动，经常保养，使各闸门转动灵活，手动锁紧装置转动灵活。 在侧钻施工中对钻井液的性能要求比较高，必须能够防地层缩径、携带岩屑和造壁。 技术人员提前做好试压准备工作，施工过程中配合试压人员检查管汇、闸门组的密封情况。 严格坐岗，我队坚持每口井从开窗开始坐岗，密切监视油气显示和泥浆液面，直到固井候凝24小时。 在侧钻施工中对钻井液的性能要求比较高，必须能够防地层缩径、携带岩屑和造壁。 并且每班由副司钻对远控房、节流、压井管汇、节流液控阀进行检查，保证井控设备完好、灵活好用，从而保证井控工作安全。 开窗钻柱结构 3起下钻钻具通过窗口时，操作要平稳缓慢，以防止在窗中处顿、碰、提、挂。
3.每次起钻都必须做到先测量后效，无后效显 示方可起钻，起钻时灌好泥浆浆。
钻具管理
在钻具管理方面，容不得丝毫马虎。我队采用 钻具一到井，就进行精确丈量，仔细检查，保 证每根钻具有记录，保证绝对完好的钻具入井。
在场地上，坏钻具和好钻具分开摆放，并作好 明显标致，钻具上下钻台均戴好护丝。
钻具入井均涂抹丝扣油，戴好丝扣膜，坚持每 起钻一趟错一次扣，并由内外钳工认真检查， 定期倒换钻具，坚持对接头、井口工具、新钻 铤、加重钻杆定期进行探伤。
侧钻井施工流程及关键技术讲课
侧钻井主要工序
1. 技术调研 2. 通井，套管试压 3. 定向固定斜向器 4. 开窗和修窗 5. 钻进 6. 电测 7. 下套管固井 8. 测固井质量，试压
6 因故停钻，钻具一定要起到窗口以上井段。 在侧钻施工中对钻井液的性能要求比较高，必须能够防地层缩径、携带岩屑和造壁。
3）下斜向器的过程中要保证管柱内部清洁。
节流压井管汇各闸门坚持经常活动，经常保养，使各闸门转动灵活，手动锁紧装置转动灵活。 在侧钻施工中对钻井液的性能要求比较高，必须能够防地层缩径、携带岩屑和造壁。 技术人员提前做好试压准备工作，施工过程中配合试压人员检查管汇、闸门组的密封情况。 严格坐岗，我队坚持每口井从开窗开始坐岗，密切监视油气显示和泥浆液面，直到固井候凝24小时。 在侧钻施工中对钻井液的性能要求比较高，必须能够防地层缩径、携带岩屑和造壁。 并且每班由副司钻对远控房、节流、压井管汇、节流液控阀进行检查，保证井控设备完好、灵活好用，从而保证井控工作安全。 开窗钻柱结构 3起下钻钻具通过窗口时，操作要平稳缓慢，以防止在窗中处顿、碰、提、挂。
3.每次起钻都必须做到先测量后效，无后效显 示方可起钻，起钻时灌好泥浆浆。
钻具管理
在钻具管理方面，容不得丝毫马虎。我队采用 钻具一到井，就进行精确丈量，仔细检查，保 证每根钻具有记录，保证绝对完好的钻具入井。
在场地上，坏钻具和好钻具分开摆放，并作好 明显标致，钻具上下钻台均戴好护丝。
钻具入井均涂抹丝扣油，戴好丝扣膜，坚持每 起钻一趟错一次扣，并由内外钳工认真检查， 定期倒换钻具，坚持对接头、井口工具、新钻 铤、加重钻杆定期进行探伤。
侧钻井施工流程及关键技术讲课
侧钻井主要工序
1. 技术调研 2. 通井，套管试压 3. 定向固定斜向器 4. 开窗和修窗 5. 钻进 6. 电测 7. 下套管固井 8. 测固井质量，试压
6 因故停钻，钻具一定要起到窗口以上井段。 在侧钻施工中对钻井液的性能要求比较高，必须能够防地层缩径、携带岩屑和造壁。
3）下斜向器的过程中要保证管柱内部清洁。
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。
侧钻工艺工具PPT课件
少于30圈倒扣，起出提放短节。
注意事项：
1）导斜器下井前，应用通径规通钻杆内孔， 保证钻杆内无杂物，座封前，应根据产品 规格充分洗井，直到出口清洁无杂物。
2）导斜器下入井后，不允许起出。
目录 一、侧钻开窗工艺简介 二、导斜器结构与操作规范 三、开窗工艺及工具
四、试钻进工具
三、开窗工艺参数及工具
1、段铣开窗
钻具组合：118mm扶正器+116mm段铣器+105mm钻铤＋78.6mm加 重钻杆+73mm钻杆
技术参数：钻压10-40KN，转速40-60r/min，排量12-15l/s； 特殊要求：泥浆粘度要达到90s
2024/2/19
2、侧磨开窗 钻具组合：120mm开窗铣锥＋105mm钻铤＋78.6mm加重钻杆＋73mm钻杆；
出到地面。
导斜器硬度：选择导斜器的硬度应与套管强度相当，若硬 度过小将导斜器过度磨损，出窗困难或者窗口太小；若硬度太 大，会导致提前出窗，窗口过短，窗口处留有台阶，工具通过
困难。
导斜器斜面长度：1.8-2.0m。斜面斜度3度
导斜器操作规范：
1）通井：使用φ114mm×5000mm（5 1/2"套管）通井 规通井。通井过程应无卡阻现象。
目 录 一、侧钻开窗工艺简介 二、导斜器结构与操作规范 三、开窗工艺及工具
四、试钻进工具
一、侧钻开窗工艺简介
随着油田开发进入中后期， 由于长期的注采、地层运动、 落物等原因造成的低效井、套 损井、报废井越来越多，打加 密井或更新井会使采油成本大 幅上升；同时近几年开展的精 细油藏描述、剩余油分布等研 究证明了在大量报废老井的近 井地带仍存在大量的剩余油， 通过原井开窗侧钻可以大幅度
2024/2/19
注意事项：
1）导斜器下井前，应用通径规通钻杆内孔， 保证钻杆内无杂物，座封前，应根据产品 规格充分洗井，直到出口清洁无杂物。
2）导斜器下入井后，不允许起出。
目录 一、侧钻开窗工艺简介 二、导斜器结构与操作规范 三、开窗工艺及工具
四、试钻进工具
三、开窗工艺参数及工具
1、段铣开窗
钻具组合：118mm扶正器+116mm段铣器+105mm钻铤＋78.6mm加 重钻杆+73mm钻杆
技术参数：钻压10-40KN，转速40-60r/min，排量12-15l/s； 特殊要求：泥浆粘度要达到90s
2024/2/19
2、侧磨开窗 钻具组合：120mm开窗铣锥＋105mm钻铤＋78.6mm加重钻杆＋73mm钻杆；
出到地面。
导斜器硬度：选择导斜器的硬度应与套管强度相当，若硬 度过小将导斜器过度磨损，出窗困难或者窗口太小；若硬度太 大，会导致提前出窗，窗口过短，窗口处留有台阶，工具通过
困难。
导斜器斜面长度：1.8-2.0m。斜面斜度3度
导斜器操作规范：
1）通井：使用φ114mm×5000mm（5 1/2"套管）通井 规通井。通井过程应无卡阻现象。
目 录 一、侧钻开窗工艺简介 二、导斜器结构与操作规范 三、开窗工艺及工具
四、试钻进工具
一、侧钻开窗工艺简介
随着油田开发进入中后期， 由于长期的注采、地层运动、 落物等原因造成的低效井、套 损井、报废井越来越多，打加 密井或更新井会使采油成本大 幅上升；同时近几年开展的精 细油藏描述、剩余油分布等研 究证明了在大量报废老井的近 井地带仍存在大量的剩余油， 通过原井开窗侧钻可以大幅度
2024/2/19
侧钻工艺技术.
27/8″钻杆、开式下击器、配重钻铤3-5根、钻铰式
铣锥
②钻铣（开窗）参数 起始时，钻压0-5kN 转数20-30r/min 排量0.3-0.5m3/min 泵压≤15MPa
无跳、别钻现象，开窗稳定后
钻压15-30kN 转数40-60r/min 排量0.4-0.6m3/min 泵压≤15MPa
③窗口长度确定
侧钻工艺技术
第一节 侧钻工艺原理及技术关键 一、概述
1、侧钻种类
斜向器侧钻：在套管内欲开窗的位置固定一个斜向器，开窗工 具靠斜向器的导斜作用开出窗口的侧钻工艺。
自由侧钻：欲开窗的位置不下斜向器，利用井下错断的套管或
套管内落物的偏斜作用开出窗口的侧钻工艺。 定向侧钻：对侧钻开窗的方位有明确要求的侧钻工艺。 非定向侧钻：对侧钻开窗的方位无明确要求的侧钻工艺。
设计深度位置后，注入水泥浆，然后剪断送斜器与斜 向器间的连接销钉，起出送斜管柱候凝。
2）套管开窗与窗口修整
套管开窗的关键是开窗工具的选择使用和开窗时铣、
磨、钻三参数（钻压、转数、排量）的合理配合。窗 口长度、宽度的规则与否和光滑程度将对裸眼钻进、 井斜、钻具起下、测井、下套管等有重大影响。 ①开窗钻具结构
向钻开油层至设计深度，下入小套管固井射孔完成。
三、技术关键
1、原井严重套损部位以下报废处理 （1）原井层系间不能窜通，至少在平面半径5m 以内层间不能窜通，否则窜通会绕过层段上窜到 侧钻完成的上部套管内。因喇叭口完井悬挂小套
管处密封性能差，而窜通将干扰影响侧钻完井的
“新井”，所以原井层间需处理。
（2）原则上原井套损部位以下落物需捞尽。套损部位 以下有落物，则层间不能验窜封窜，也会影响套损部 位以下套管的水泥挤注封堵深度，所以一般情况下， 套损部位以下落物需捞尽。 （3）原井套损部位以上30-50m以至人工井底的水泥
侧钻工艺技术PPT课件
14
2）套管开窗与窗口修整 套管开窗的关键是开窗工具的选择使用和开窗时铣、
磨、钻三参数（钻压、转数、排量）的合理配合。窗 口长度、宽度的规则与否和光滑程度将对裸眼钻进、 井斜、钻具起下、测井、下套管等有重大影响。 ①开窗钻具结构
27/8″钻杆、开式下击器、配重钻铤3-5根、钻铰式 铣锥
15
②钻铣（开窗）参数 起始时，钻压0-5kN
24
4）提起送斜面向器管柱向下顿击，剪断送斜器与斜向器 连接销钉，然后上提送斜器0.5~1m，大排量冲洗斜向 器，洗出多余水泥浆。 5）候凝固化。 6）若送斜器与斜向器均无循环通道，则应先用专用管柱 挤注水泥浆，然后起出管柱，再下入斜向器，到位后顿 断销钉，提起送斜器候凝。
25
2、卡瓦锚定固定法 1）送斜管柱：油管柱（或钻杆柱）、送斜器、斜向器与 尾部装置。缓慢下入送斜管柱，不得刮、碰尾部结构。 2）斜向器到达深度位置后，记录管柱悬重，缓慢转动管 柱，同时下压管柱，使卡瓦坐卡机构摩擦块与套管摩擦， 卡瓦锥座下行，胀开卡瓦密封件， 3）卡瓦完全胀开后，试提管柱150~200mm，悬重明 显上升，卡瓦已完全咬住套管，继续上提管柱拉断销钉， 提起送斜器。 4）起出送斜管柱。
30
（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， 应悬吊快速铣磨，磨铣进尺长度约为一段磨铣面长度， 钻压一般不超过3kN，转数可提高到80~120r/min。
28
三、套管开窗 1、套管开窗三阶段 （1）铣锥与套管接触阶段
开窗磨铣伊始，铣锥开始磨铣斜向器顶部，同时铣锥顶 部（前端部）直径圆周与套管内壁接触磨铣，使套管壁首 先被均匀地磨铣出一个接触圆面。此时，钻压应轻，一般 不超过10kN，转数应低，一般不超过40r/min。当铣锥与 套管接触面增长，已磨铣出一较深且长的斜面后，可提高 钻压，进行较快速磨铣。钻压可提高到15~30KN，转数 可提高到60~80r/min，排量保持0.5m3/min左右即可， 以达到完好，无变形、漏失、 破裂现象，以利于侧钻施工的采油工艺。 （5）窗口应选择在固井质量好、井斜小的井段， 并避开套管接箍。 （6）窗口选择在上述原则的基础上，必须进行 严格的通井和上部套管试压。
2）套管开窗与窗口修整 套管开窗的关键是开窗工具的选择使用和开窗时铣、
磨、钻三参数（钻压、转数、排量）的合理配合。窗 口长度、宽度的规则与否和光滑程度将对裸眼钻进、 井斜、钻具起下、测井、下套管等有重大影响。 ①开窗钻具结构
27/8″钻杆、开式下击器、配重钻铤3-5根、钻铰式 铣锥
15
②钻铣（开窗）参数 起始时，钻压0-5kN
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4）提起送斜面向器管柱向下顿击，剪断送斜器与斜向器 连接销钉，然后上提送斜器0.5~1m，大排量冲洗斜向 器，洗出多余水泥浆。 5）候凝固化。 6）若送斜器与斜向器均无循环通道，则应先用专用管柱 挤注水泥浆，然后起出管柱，再下入斜向器，到位后顿 断销钉，提起送斜器候凝。
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2、卡瓦锚定固定法 1）送斜管柱：油管柱（或钻杆柱）、送斜器、斜向器与 尾部装置。缓慢下入送斜管柱，不得刮、碰尾部结构。 2）斜向器到达深度位置后，记录管柱悬重，缓慢转动管 柱，同时下压管柱，使卡瓦坐卡机构摩擦块与套管摩擦， 卡瓦锥座下行，胀开卡瓦密封件， 3）卡瓦完全胀开后，试提管柱150~200mm，悬重明 显上升，卡瓦已完全咬住套管，继续上提管柱拉断销钉， 提起送斜器。 4）起出送斜管柱。
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（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， 应悬吊快速铣磨，磨铣进尺长度约为一段磨铣面长度， 钻压一般不超过3kN，转数可提高到80~120r/min。
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三、套管开窗 1、套管开窗三阶段 （1）铣锥与套管接触阶段
开窗磨铣伊始，铣锥开始磨铣斜向器顶部，同时铣锥顶 部（前端部）直径圆周与套管内壁接触磨铣，使套管壁首 先被均匀地磨铣出一个接触圆面。此时，钻压应轻，一般 不超过10kN，转数应低，一般不超过40r/min。当铣锥与 套管接触面增长，已磨铣出一较深且长的斜面后，可提高 钻压，进行较快速磨铣。钻压可提高到15~30KN，转数 可提高到60~80r/min，排量保持0.5m3/min左右即可， 以达到完好，无变形、漏失、 破裂现象，以利于侧钻施工的采油工艺。 （5）窗口应选择在固井质量好、井斜小的井段， 并避开套管接箍。 （6）窗口选择在上述原则的基础上，必须进行 严格的通井和上部套管试压。
《套管开窗侧钻井》课件
相较于传统钻井技术，套管开窗侧钻井技 术能够大幅度降低钻井成本，提高油田开 发的经济效益。
促进环保
推动技术创新
套管开窗侧钻井技术能够减少钻井过程中 的环境污染，降低油田开发对环境的影响 ，促进可持续发展。
套管开窗侧钻井技术的研发和应用，能够 推动石油工业的技术创新和进步，提升我 国石油工业的国际竞争力。
03
套管开窗侧钻井的实践案例
案例一：某油田的套管开窗侧钻井实践
总结词：成功应用
详细描述：某油田采用套管开窗侧钻井技术，成功地解决了老油田开发后期的问 题，提高了采油效率。
案例二：复杂地层下的套管开窗侧钻井实践
总结词：技术挑战
详细描述：在复杂地层条件下，套管开窗侧钻井技术面临诸多挑战，如地层不稳定、易塌陷等。通过精心设计和施工，成功 完成了钻井作业。
效率。
智能化决策支持
利用大数据和云计算技术，实现钻 井数据的实时采集、处理和分析， 为钻井决策提供智能化支持。
环保要求提高
随着环保意识的增强，套管开窗侧 钻井技术将更加注重环保，减少对 环境的破坏和污染。
面临的挑战与问题
技术更新换代
随着石油工业的发展，老旧的套管开 窗侧钻井设备和技术需要不断更新换 代，以满足新的钻井需求。
平和竞争力。
提高安全管理水平
建立健全安全管理体系，加强安 全培训和演练，提高员工的安全
意识和应对突发事件的能力。
人才培养和引进
加强与高校、科研机构的合作， 培养专业的套管开窗侧钻井技术 人才；同时积极引进国内外优秀
人才，充实技术团队。
05
结论
套管开窗侧钻井的重要意义
提高石油开采效率
降低钻井成本
套管开窗侧钻井技术能够突破传统钻井技 术的限制，有效提高石油开采效率，缓解 能源紧张问题。
《井下作业》第八章侧钻工艺技术
动一定角度。上部有一段光轴，小胶塞装在上面，装上垫子后拧紧螺母。
钩子前端是扁平半圆形，中间有销孔，后部有一弹簧定位孔，组装时两件钩子相对叠合
装入挂钩轴槽内，销钉定位后装上弹簧。两组钩子在弹簧作用下相对撑开，并且由于钩子前
端尖角处顶在通槽下端面上而不能倒置。
小胶塞前部为外锥面，可在正反扣接头总成中心喇叭口处形成密封，后部外径与钻具内
根据油井的现实状况、油藏构造、地质特征选择不同的侧钻方式，提高油、气井
产量。
确定井眼轨迹参数时，要利于侧钻、采油和井下作业施工。
在选择完井方式及完井装置时，要满足注、采的要求。
）裸眼钻进井段要尽量短，以减少井眼轨迹控制的难度和工作量，有利于安全、快
速地钻进。
七、侧钻工具
侧钻工具主要包括三大部分：造斜工具、开窗工具、固井工具。
吻合，并由一定位螺栓使其与斜轨紧固在一起，其外部铣有几条通槽。斜轨是中间为通孔的
圆楔形件、倾角较小，而且斜平面具有较高的硬度，其下端的外部有 个凹槽，内孔车有内
螺纹。中心管为管式零件，两端有外螺纹，内外表面具有较高的粗糙度，外表面有 个凹
坑。上卡瓦的外部是多条尖锐的、具有较高硬度的纵向齿牙，上卡瓦被板簧紧压在斜轨的凹
井费用较高的油藏、低渗透油藏、裂缝性油藏、薄油藏等。
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。
三、开窗侧钻的方法和类型
（ 一 ）定 斜 器 开 窗 侧 钻
在侧钻部位固定一定技术规格的定斜器，然后使用磨铣工具沿着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一种侧钻开窗方法。
下拖盘下部细牙螺纹与下筒连接。
阻流板总成。阻流板是一块较薄的圆盘形零件，端面上等分 个通孔，外径与尾
侧钻工艺技术.60页PPT
侧钻工艺技术.
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
60
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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无法纠正
4.窗口如造形不好，影响下部起下 钻作业
锻铣开窗
锻铣器 水泥塞
锻铣开窗原理： 在设计位置将原井 眼的一段套管用锻 铣工具铣掉，锻铣 长度通常为16~25 米，以避免套管磁 场对随钻仪器的影 响，然后在该井段 注水泥，再利用侧 钻钻具定向钻出新 井眼。
段铣开窗工具
套管段铣器结构:
由保护接头、壳体、切断报知装置、活塞总成、弹簧、 刀 片、下稳定器等组成。
◆ 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安排。
钻压 10-15KN
转速 80-120r/min
排量 10L/S
泵压 8MPa
推荐施工参数
套管开窗控制技术
修窗阶段
在修磨过程中，扭矩主要产生于铣锥侧面接触窗口处， 只要发现有扭矩，就在该点定点快速悬空钻进，直到扭 矩消失，上提下放钻具在该点不阻不挂为止。修磨长度 要大于整个开窗进尺长度(一般为3.5米左右)，上下反复 划眼直到没有遇阻现象。这样，开出的窗口才能满足下 步侧钻的需要，为侧钻施工提供一种良好条件。
开 3.段铣后可任意方向侧钻； 3.段铣井段水泥封固质量要高；段
4.受原井套管磨损、腐蚀的 铣完需再打一个水泥塞。
窗 影响小。
4.作业窗口好
磨
1.施工环节多，使用的下井工具多；
铣
1.作业时间短；
2.需陀螺定向，费用高；
2.套管切削量少，铁屑少， 3.定斜器无可钻性，如定位不好，
开 对钻井液要求不高。 窗
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
◆ 搬家安装 ◆ 前期工程（井眼准备） ◆ 套管开窗 ◆ 裸眼钻进 ◆ 完井电测 ◆ 下套管固井
搬家安装—井场布局
侧钻装备—XJ650修井机
装机功率 485kW 最大载荷 1470kN 井架高度 34m 修井深度 7500m 钻井深度 2500m (41/2”钻杆)
侧钻装备—四级净化循环系统
井眼准备
液压式卡瓦导斜器工作原理
利用钻具下放到预定位置，循 环冲洗后，投球，开泵蹩压，将 锚定机构的卡瓦推出，卡在套管 上以固定导斜器，再旋转钻具， 退出送入管，起出送入器。
磨铣开窗技术介绍—导斜器的送入
磨铣开窗技术介绍—导斜器的定向
陀螺定向
下陀螺仪器，根据陀螺仪器输出的工具面数据，在 井口用转盘转动钻具，来调整井下导斜器的方向。 对于井斜过大的井，考虑到座封时上部钻具压力激 动的影响，所以应多次上提下放钻具，以保证定向 的准确度。当导斜器方向确定后，锁死转盘，起出 陀螺仪器，进行下一步导斜器座封工作。
锻铣开窗特点
优点：开窗工具简单，操作简便；适用于各种 套管尺寸；可全方位定向侧钻，避开套管磁干 扰，一旦侧钻失败，易于补救。
缺点：需打水泥塞，施工周期较长；段铣长度： 15～20m（国内）20～30m（国外） ，段铣 速度慢，切屑量大，易造成环空堆积而卡钻， 对泥浆泵的磨损大，铁屑易吸附在套管上，影 响后期作业；不能一次切割多层套管。
磨铣开窗特点
优点：不需打水泥塞（必要时只打一次），施 工周期短；套管切屑量小，铁屑细小，常规泥 浆既可携带到地面；可一次穿过多层套管。
缺点：入井工具多，作业较复杂，对锚定工具 的可靠性要求很高；定向必须使用陀螺仪，一 旦定向有误，不易补救；易出现问题，给下步 工作带来困难。
磨铣开窗技术介绍
液压式卡瓦导斜器结构
锻铣开窗工艺技术
锻铣前的准备工作
造斜点的选择要尽量减少老井段套管 报废长度，选择易开窗且地层相对稳 定的井段，充分发挥工具应有的造斜 能力；锻铣起始点要避开套管接箍， 选在套管接箍以下5~6米处，锻铣刀 片下井前要做张开试验，防止在下钻 时因刀片张开遇阻，损坏刀片。
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。
侧钻工艺技术的分类
自由侧 钻 井
套
管
定向侧 钻 井
内
开
大位移侧钻井
窗
侧
侧钻水平井
钻
侧钻分支井
套管开窗定向侧钻井 工艺技术
开 开窗定侧钻主钻要工艺固技术 完
窗向
进
井
井
锻磨 铣铣 开开 窗窗
有无 线线 随随 钻钻
转螺 盘杆 钻钻 进进
尾筛 管管 全半 固固
尾筛 管管 射完 孔井
套管开窗定向侧钻井施工工序
定向侧钻井套管开窗
目前国内外套管内开窗的方法：段铣开窗 和斜向器－磨铣开窗两种方法。应用斜向 器－磨铣开窗方法较为广泛。
套管开窗技术
开窗 方式
优点
缺点
段 1.工艺和工具简单；
1.作业时间较长；
铣 2.工具费用较低，只需一套 2.套管切削的铁屑量大，清除困难， 段铣器和可更换的刀片； 易在钻杆上形成“糖葫芦”而卡钻
转速 60-80 r/min
排量 8L/S
泵压 8MPa
推荐施工参数
套管开窗控制技术
开窗铣进阶段
此阶段从铣锥底圆出套管到铣锥全部出套管外壁， 是整个过程中较为难以控制和掌握的阶段。当铣锥工作 状况比较稳定时，适当加大钻压，快速旋转，增加侧向 切削力，能提高切削速度，而且还有利于保护导向器。 但钻压过大容易造成铣锥提前滑出套管进入地层，从而 使窗口短小，因此必须控制好钻压。
划线对中法
套管开窗控制技术
初开窗阶段
在该阶段磨铣过程中，应轻钻压慢转速，使铣锥与 导向器顶部斜面和套管内壁接触，在套管内壁和导斜面 上磨出一个均匀的接触面。钻压不能过大，如钻压过大， 钻具发生弯曲，铣锥将出现严重磨削导向器顶部的后果， 因此，此阶段要保持钻具受压不发生弯曲变形是至关重 要的。
钻压 0-5KN