最新开窗侧钻技术
套管开窗侧钻技术
套管开窗侧钻技术随着石油勘探开发的深入，许多油田已经进入中后期开发阶段，很多老井由于套管、地层及修井的原因已经停产。
如何让这些报废井复产，提高采收率，最经济有效的方法就是对其进行开窗侧钻。
套管开窗侧钻是利用特殊的工具和工艺在已下套管的油水井某一特定深度开窗，并从此窗口侧钻出一定的距离，形成新的井眼，然后下尾管固井，开采地下原油的一项技术措施。
标签：复产；套管开窗；侧钻前言随着石油勘探开发的深入，许多油田已经进入中后期开发阶段，很多老井由于套管、地层及修井的原因已经停产。
如何让这些报废井复产，提高采收率，最经济有效的方法就是对其进行开窗侧钻。
套管开窗侧钻是利用特殊的工具和工艺在已下套管的油水井某一特定深度开窗，并从此窗口侧钻出一定的距离，形成新的井眼，然后下尾管固井，开采地下原油的一项技术措施。
目前开窗侧钻技术在国内外很多油田都得到了推广应用，成为“挖潜增效”的重要手段，具有重要的战略地位和经济意义。
现在就本人对导向器开窗侧钻技术的一些见解做一些论述。
1开窗点的选择选择开窗点前要仔细查询套管数据及固井资料，综合考虑后确定。
选择标准如下：在保证开窗点套管完好的情况下，避开套管接箍及扶正器；在保证开窗点以上套管完好的情况下，尽量利用原井的有用套管；保证开窗点周围固井质量完好；斜井尽量选择狗腿角小的地方。
2 导向器座封下导向器前要根据套管的内径大小，选择合适的通井规进行通井，确保开窗点以上位置起下钻畅通无阻。
选择打压座封式导向器，座封导向器前要进行陀螺定位，确定合适的方位后打压座封。
三次打压后带压检查导向器座封是否座封，确定座封后，泄压，再检查是否牢固可靠。
导向器固定可靠后，退下送斜装置起出钻具。
3 铣锥开窗采用钻铰式铣锥（复式铣锥）进行一次性开窗，可分为三个阶段。
钻具组合：钻铰式铣锥+加重钻杆6根第一阶段：起始磨铣阶段从铣锥磨铣导向器顶部上方某一点到磨铣底部直径圆周与套管内壁接触段。
此过程要注意轻压、慢钻，使导向器磨出一个均匀接触面，为以后顺利下钻及钻进打下基础。
开窗侧钻钻井技术
开窗侧钻钻井技术开窗侧钻钻井技术是在定向井、水平井、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、停产井、报废井、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，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，充分利用原有的井场、地面采输设备等，减少钻井作业费、节约套管使用费、地面建设费，降低施工成本，缩短施工周期，提高综合经济效益；该技术的推广还有利于环境保护。
目前，油藏区块多年的开采，已进入开发后期，由于各种原因造成大量的停产井、报废井；由于地层复杂，勘探和开发难度大，存在大量的套损井、低产井。
应用开窗侧钻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。
一、侧钻的作用及意义侧钻的作用：1、油气水井侧钻在开发区利用原井眼，完善并保持了部分井网，可减少打部分调整井。
2、在开发区利用原井眼，可利用油气水井侧钻加深层位，获取新的油气流。
3、通过油气水井侧钻，使部分停产井恢复生产，提高油气井利用率及开发效果。
4、侧钻作为井下作业大修主要工艺措施，有利于老区改造挖潜，提高井下作业工艺技术水平。
侧钻意义：1、油藏储层构造及断块复杂，打不到目的层的垂直井2、因水淹、水窜而储量动用程度差，剩余油具有可采价值的生产井3、生产过程中油层套管严重破损的停产报费井4、井下复杂事故以及为满足开发特殊需要等原因的油气水井二、开窗的方法及类型定斜器开窗侧钻方法：将一定规格的定斜器送入油层套管内预计开窗的位置固定，然后使用磨铣工具沿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。
这种方法是常用的常规侧钻开窗方法。
截断式开窗侧钻方法：采用液力扩张式铣鞋在预定井段磨铣切割套管达到开窗口后进行侧钻。
侧钻水平井多采用此方法开窗。
聚能切割开窗侧钻方法：采用聚能切割弹下至预定井段启爆切割段，把导管切割成一定技术要求的碎片，以达到开窗目的后进行侧钻。
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。
开窗侧钻技术
开窗侧钻技术我国经过二十几年的改革开放经济发展，经济步入大发展时期，同时伴随的是石油需求猛增，国际油价高起，但国内大多数油田经过几十年的开发开采，现在都已经进入了中后期。
随之而来与之相伴的是油井产量低、含水量高、油田开采区块布井加密，相对投入开采成本加大。
如合提高油田产量或稳产，把剩余的储油开采出来，同时又要节约成本，这个大的问题摆在了石油部及各个油田领导面前。
只有科技投入，科学打井这条路可走，因此“老井套管定向井开窗侧钻技术”应运而生了。
各个油田这几年不同成度的在各类尺寸的老井开发中运用了这项技术。
下面就拿新疆塔里木油田塔中区块，TZ4C 井、在定向井开窗侧钻施工过程中的几点经验和体会与同仁做一下交流。
TZ4C井是有大港定向井技术服务公司（DDDC），负责定向井开窗侧钻施工及井眼轨迹控制全过程。
使用了先进的井下导向工具和无线随钻仪器（WMD）全井导向跟踪技术，现场施工人员是：武志远、张静辉、郭金海、刘桂利塔中4C井是由中原三勘60706队在塔中地区承钻的一口三段制定向井，地理位置位于新疆且末县，塔中4油田塔中4井，设计井深为4265m（垂深）；一个目标靶点，靶圈半径30m。
由大港定向井公司提供自侧钻点至完钻井深的定向井技术服务（包括侧钻施工）。
一、定向井设计数据：1、剖面设计数据：剖面设计为三段制剖面。
完钻井深：3775.81m，水平位移：440.12m。
造斜点：2700m；方位：63.17︒；最大井斜角：28.17︒。
增斜井段：2700m～2928.64m，段长：228.64m,增斜率：3.6︒/30m。
稳斜段：2928.64m～3775.78m，段长：847.14m。
2、设计目标点数据：井深：3685.06m；垂深：3585.87m；水平位移：397.26m；靶区半径≤30m。
3.开窗日期:2005.1.28 修水泥面日期:2005.2.6侧钻日期:2005.2.6 完钻日期:2005.2.23完钻日期:3785.09m全井施工过程数据及视图：轨道计算1. 基本数据:公司: 塔指三勘井名: TZ4C钻机: 60706井位: 塔中北参考: 真北N(X), E(Y)参考: 全程H(Z)参考: 海平面垂深参考: 转盘面地表海拔: 1097.87米补心高: 8.00米磁偏角: 2.64度收敛角: 1.65度井口及目标纵N(X)横E(Y)海拔H(井口 4323734.8014726169.00 1105.TAR 4323930.0014726515.00 -2480.2. 轨道计算:站测深井斜方位垂深视平移东北度度点米米米米米000 2700.00 0.73 65.81 2699.75 -16.70 -23.02 8.52 001 2709.90 3.60 351.24 2709.64 -16.54 -23.01 8.85 002 2738.71 7.20 16.24 2738.32 -15.02 -22.64 11.48 003 2767.51 8.10 34.84 2766.87 -12.00 -20.98 14.88 004 2796.30 9.90 54.84 2795.31 -7.77 -17.80 17.97 005 2825.07 13.30 62.04 2823.49 -2.01 -12.85 20.95 006 2853.85 16.90 65.64 2851.28 5.48 -6.11 24.23 007 2882.66 21.70 67.84 2878.46 14.98 2.64 27.97 008 2911.43 24.70 66.44 2904.90 26.28 13.08 32.38 009 2940.21 27.10 64.94 2930.79 38.84 24.53 37.56 010 2969.01 27.90 64.54 2956.33 52.13 36.56 43.23 011 2997.77 28.20 64.24 2981.71 65.66 48.75 49.08 012 3026.55 28.80 64.04 3007.01 79.39 61.11 55.07 013 3055.36 29.10 64.44 3032.22 93.33 73.67 61.13 014 3084.14 29.30 64.24 3057.34 107.37 86.33 67.21 015 3112.93 29.90 63.14 3082.37 121.59 99.07 73.51 016 3141.70 28.90 63.64 3107.44 135.71 111.70 79.84 017 3170.53 29.20 63.74 3132.64 149.71 124.25 86.04 018 3199.35 29.20 63.94 3157.80 163.77 136.87 92.24轨道计算站测深井斜方位垂深视平移东北度度点米米米米米029 3503.05 30.90 61.34 3421.13 315.01 271.06 162.03 030 3531.90 30.20 61.34 3445.97 329.67 283.93 169.07 031 3560.79 30.10 61.34 3470.96 344.17 296.66 176.03 032 3589.66 30.00 60.84 3495.95 358.62 309.31 183.02 033 3618.52 29.90 60.54 3520.95 373.01 321.88 190.07 034 3647.37 30.10 60.54 3545.94 387.42 334.44 197.16 035 3676.25 30.20 60.54 3570.91 401.91 347.07 204.30 036 3705.11 30.10 60.34 3595.87 416.39 359.68 211.45 037 3734.00 29.80 59.64 3620.90 430.79 372.17 218.66 038 3762.87 29.70 59.14 3645.96 445.09 384.49 225.96 039 3785.00 29.70 58.64 3665.19 456.02 393.88 231.62TAR 3693.55 30.14 60.42 3585.87 410.59 354.63 208.58实际靶区半径 TAR: 15.92 米井眼轨迹控制技术：1、定向（侧钻）井段的控制：该井在老井的钻进中由于钻具合理、措施得当，使井斜得到了很好地控制，全部直井段井斜角没有超过 2 ︒。
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。
小井眼开窗侧钻井固井工艺技术
小井眼开窗侧钻井固井工艺技术发布时间：2022-09-01T12:46:32.653Z 来源：《科技新时代》2022年2月3期作者：徐志明[导读] 石油是我国重要的能源，徐志明中海油服钻井事业部;天津300452摘要：石油是我国重要的能源，而对于石油开采技术方面的研究一直没有停止。
我国的科技水平在时代的发展中有了显著提升，我国在石油开采技术研究方面也有了重大突破，要想在石油开采工作过程中将固井效果达到最佳，需要采用科学有效的石油开采技术，而小井眼开窗侧钻井固井技术就是我们现阶段需要重点研究的技术手段，这项技术能够有效提升固井的效果。
基于此，本文针对小井眼开窗侧钻井固井工艺技术进行分析研究，主要研究这项工艺技术在应用过程中的局限性和应用策略，希望能为国家相关工作提供一些理论参考。
关键词：小井眼；开窗测钻井；固井技术我国在整体经济高质量发展的过程中，科学技术也在不断进步，我国钻井技术也得到了有效提升。
在钻井固井的施工过程中，通过使用小井眼开窗侧钻井固井工艺技术，不仅能够提高石油开采的工作效率，同时还能有效降低工程施工过程中的成本。
这项技术随着时代的发展，已经逐渐出现不能够满足现代化开采工程发需求，因此需要对小井眼开窗侧钻井固井工艺技术进行改革和创新，结合着我国石油的生产规模来对这项技术进行针对性的升级和创新，从而让这项技术能够在新时代背景下为我国石油开采工作创造更高的价值。
1小井眼固井工艺技术的应用局限性分析固井工艺技术不同于其他生产技术，它具有特殊性质。
在采用固井工艺技术的过程中，首先需要全面分析矿井开采的具体工作流程，从不同的角度去分析固井工艺技术的应用情况以及技术特点，这项技术的局限性也是我们需要重点考虑的内容，从而能够更加有效的提升固井工程的效率和质量[1]。
下面是对小井眼固井工艺技术局限性的分析：1.1使用不配套工具对小井眼固井工艺技术的运用造成的影响在进行小井眼矿井的开采工作时，想要将小井眼固井技术的作用充分发挥出来，首先就需要找到与这项技术形成高度配合的工具[2]。
套管开窗侧钻方案
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。
连续油管开窗侧钻水平井技术
钻井液要求
磨铣开窗作业时会产生岩屑和金属碎末， 因此， 要求钻井液必须具有良好的铁屑携带能力和良好的 剪切稀释性能以及悬浮能力， 漏斗粘度一般在 .2 , 屈服值大于 -%， 使塑性粘度与屈服 !22 4 之间为宜， 值之比较小。有条件时可采用正电胶钻井液体系。
固控要求
在磨铣过程中应做好钻井液的净化工作， 返回 的钻井液应通过一系列钻井液槽磁铁和一个线性振 动筛， 以防止返出的铁屑再次入井， 堵塞磨铣工具喷 嘴。
井下工具
连续油管开窗侧钻所用的主要井下工具有连续 油管接头、 回压阀、 液压短开接头、 循环接头、 非旋转 接头、 定向工具、 随钻测量系统、 井下马达、 磨鞋和钻 头等 （如图 0 所示） 。 连续油管接头用于连接连续油管和井下工具， 并承受轴向载荷和扭转载荷， 主要有卡瓦式和嵌压 式两种结构， 现场一般采用卡瓦式接头。
4 ( 下部非旋转接头 01 ( 67 工具 04 ( 钻头
00 ( 柔性短节
02 ( +./ 038 内外密封
0& ( 钻井马达
回压阀安装在连续油管接头上方， 用于限制流 体流动方向， 使钻井液从地面流向井底， 阻止井液反 向流动。阀的过流面积大， 阻力小， 反向密封可靠。 液压断开接头位于回压阀下方， 在卡钻时用于 分离液压断开接头上部井下工具和下部井下工具， 万方数据 分离后， 采用投球作用方式， 井下落鱼用打捞工具打
钻井实例 开窗侧钻工艺
利用连续油管进行开窗侧钻， 目前较成熟、 应用 ! $ (6+7 公司 截至 !55% 年底， (+67 公司的 != 次水泥塞测钻 试验成功了 !8 次， 侧钻成功率达 .=@ ， 而且 8 次失 败都发生在前 !2 次侧钻中， 后 = 次全部成功， 使整 个项目的后半部分的成功率达 !22@ 。 !8 个窗口中大部分是用 A.# 马达带动 A5% $ # （或 A53 $ %） 金刚石快速磨铣钻头所开。这些窗口有 3 个是在 A!.. $ = 衬管上， % 个是在 A-88 $ % 衬管上； 另外 # 个窗口是在 A== $ 5 马达驱动下用 A!!8 $ # （或 磨铣钻头开的， 一个是在 A!.. $ = 衬管上， A!!% $3） 个是在 A-88 $ % 衬管内。尽管 A88 $ % 和 A32 $ # 直径 的连续油管也用过， 但是， 大部分磨铣工作是用%2 $ = B # $ 53 11 连续油管进行。 所有的窗口都是在井斜 -%" , 3%"范围的井中开 出的， !8 个窗口中有 # 个是从衬管低面开出的。只 下一趟磨铣钻头就能磨铣一个窗口， 所需时间已降 到不足 ! 天。
套管开窗侧钻技术及应用
套管开窗侧钻技术及应用从20世纪90年代初期,我国各油田开始研究、应用侧钻井技术,采用侧钻井技术能够减少调整井施工,节省征地、道路建设、采油及地面工程等费用,具有广阔的应用前景;侧钻井技术主要应用在以下几种井况：井下技术状况差套管变形或损坏、井下落物；采油井不出油或低产井；老井油层互窜或油层高含水；调整井网挖掘剩余油,增加可采储量；老井加深,开发或勘探深层系油藏;一、油田开发的现实需求——套管开窗侧钻技术国内各老区油田经过较长时间的开发生产,由于套管变形或损坏、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,造成原油及天然气产量逐年下降,严重威胁到油田的正常生产;为了降低钻井综合成本,特别是有效的利用现有井眼,发挥老井潜力,国内油田加强了小井眼开窗侧钻技术的研究与应用;经过几年来的不断发展,这一技术已日趋成熟和完善;开窗侧钻技术就是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的新技术新工艺,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;因而开窗侧钻二次开发老井的油气资源,在今后数年仍具有广阔的应用前景;二、侧钻井设计、施工的相关原则由于各油田油藏埋深、储层物性、地质特点、套管程序有着诸多不同,如何有效利用套管开窗侧钻技术,提高油藏开发效果,需要做大量的研究工作,这主要包括钻井设备优选配套,井眼轨迹设计、监测和控制,钻井液、完井液选型及现场处理维护,完井固井施工及测井射孔等,以形成一套适合各油田的侧钻井技术;1、窗口位置的优化设计侧钻位置的选择与原井套管完好情况、地层岩性、油水层纵向分布状况、工具造斜能力、开窗方式、地质设计有关;侧钻位置的优选应以尽量利用较长的老井眼、缩短钻井周期、节约钻井成本、保证钻井施工安全、延长油井有效寿命、提高油井产量为总原则;具体可以归纳为以下几点：1侧钻位置要尽可能深；侧钻位置以上套管完好,无变形、破裂和漏失,窗口应选择在固井质量好、井斜小的井段,并避开套管接箍2—3m;2若采用锻铣方式开窗,侧钻位置及以下至少20m之内地层稳定、可钻性要好,以便于造台肩和钻出新井眼,并且不易回到老井眼;3侧钻位置应尽量选择在砂岩或非膨胀泥岩地层,最好能避开膨胀页岩和岩盐井段、避开老井的水淹区；侧钻位置应尽可能避开射孔井段,保证开窗和钻进施工安全;4对于出砂严重、窜漏和射孔后套管破裂而需要开窗侧钻的油井,在开窗窗口的位置选定时,要综合考虑侧钻效果;一般开窗位置选在距射孔井段30m以上;5对比井史与测井资料,窗口位置应满足方位、水平位移、造斜点、井眼曲率等综合参数的要求;2、钻井设备配套套管开窗侧钻的钻井设备配套有两种：一是修井机配套,另一种是钻机配套;选用修井机配套进行套管开窗侧钻,具有转速易控制、钻井消耗低等优点,但也存在动力连接单一、处理复杂事故能力低等缺点；而使用钻机配套具有动力强劲、处理复杂事故能力强的特点,但同时钻井消耗高,设备搬按都十分不方便;一般情况下,套管开窗侧钻小井眼采用修井机配套,大井眼采用钻机配套;3、工程优化设计套管开窗技术有两种：一种是采用锻铣器的锻铣开窗技术,另一种是采用铣锥的磨铣开窗技术;磨铣开窗相对于锻铣开窗具有周期短,对钻井液性能和水泥环质量要求低,且事故少等优点,因此目前主要采用磨铣开窗的方式;井眼轨迹优化设计,根据原井眼轨迹,靶点坐标、完钻垂深、最大水平位移、靶前距、入窗要求、水平段钻进的要求,原井允许的窗口位置和定向造斜工具的造斜能力等 ,合理选择造斜点、剖面类型和井眼曲率,并利用计算机软件优化设计出能满足钻井、完井、测井、井下作业和采油需要的井眼轨迹;实践证明：侧钻定向井采用“增一稳”剖面,有利于钻压和扭矩的传递及井眼轨迹控制;侧钻水平井采用“增一稳一增一稳水平”剖面,这种剖面在施工中井眼轨迹控制有充分的调整井段,可以适时弥补工具实际造斜率的误差;在确定造斜率时,第二个造斜率取得比第一个造斜率低,这样在后期油藏位置发生变化时有利于调整;三、钻井施工1、井眼的准备1使用陀螺测量仪进行原井轨迹复查;2下钻通径,检查套管有无变形和破损,注水泥封住原井欲开窗口的以下井眼,并按要求进行试压15Mpa稳压10min;3根据原井眼的陀螺数据和新井眼的设计方位确定斜向器的方向,并用钻柱送入预定位置,用陀螺仪测量、确定斜向器的方向;2、开窗作业磨铣开窗作业采用的铣锥,主要由镶有硬质合金的铣锥体、排水槽、水眼、接头等部分组成;磨铣过程可分为四段：一段起引导作用、二段是磨铣套管的主要段、三段起稳定铣锥扩大窗口作用、四段起修整窗口作用;铣锥下到预定位置后,钻具在转盘驱动下带动铣锥旋转,在斜向器的作用下,铣锥沿着斜向器斜面方向对套管进行定点磨铣,将斜面所对应的套管部分磨铣掉,形成窗口;现场施工时,一般采用复式铣锥开窗,先开泵循环洗井,开始要轻压慢转,然后中压中速磨铣,待铣锥磨铣出一个均匀接触面后,使铣锥沿套管内壁均匀磨铣,至铣出套管后,轻压高速定点快速铣进,长度等于一个铣锥的长度;完成开窗后,如果发现窗口有挂卡现象,可高速轻压修窗,直至无挂阻现象起钻;整个过程中钻井液上返速度均应大于s,否则磨铣套管过程中铁屑不易携带出来∮的油层套管;完成开窗后,一般要起钻换钻头通井检查窗口质量,并沿窗口钻出20—30米新井眼试钻,一切正常方可起钻进行定向施工;3、井眼轨迹监控井眼轨迹监控采用的主要仪器有：有线随钻测量系统、无线随钻测量系统MWD、EMS电子测量系统、陀螺测量系统;井眼轨迹控制因井段不同而采取不同的钻具、钻进方式等,各井段的钻井参数为：钻压10一50KN,泵压10—16Mpa,排量8一10L／s;(1)造斜、增斜段井眼轨迹控制钻具组合：钻头十单弯动力钻具十定向接头十无磁钻铤十钻杆;钻进方式：滑动钻进;监测方式：为了避免磁干扰,一般采用陀螺测量系统进行定向施工,条件不具备时,也可以采用有线随钻测量系统或MWD进行定向作业和稳斜段的监测;(2)稳斜段井眼轨迹控制钻具组合：钻头十无磁钻铤十加重钻杆+钻杆;钻进方式：转盘旋转钻进;采用上述组合,稳斜段钻进时往往达不到稳斜的效果,若裸眼段长需要多次调整井斜、方位;辽河油田钻井一公司设计、加工的近钻头扶正器稳斜效果很好;国内其他油田如胜利、江苏、中原则多采用上述组合表1、江苏油田套管开窗侧钻井主要技术指标四、钻井液及完井液1、钻井液与完井液的特点由于小井眼钻井环空间隙小,钻井液在环空呈紊流状态,环空阻力大,环空压耗增加,使泵压升高,排量受到限制,因此对钻井液性能要求比较高,一般要求钻井液要具有如下性能：能够在较低的排量下清洗井底,悬浮和携带岩屑；具有较低的滤失量；良好的造壁性、较强的防塌能力；具有良好的润滑性能,较低的摩擦系数,并能防止井漏,很好地保护油气层;因此优化环空流型,调整流变参数,搞好现场维护处理是钻井液与完井液技术的关键,也是开窗侧钻井施工成败的关键;2、主要的应用体系目前,国内油田套管开窗侧钻井主要应用了三种钻井液体系：一是正电胶钻井液体系,在开窗井段采用正电胶聚合物体系提高钻井液动切比和携岩性能,进入储层后采用正电胶乳化原油聚磺体系提高钻井液润滑性能；二是低密度油基钻井液体系,主要应用于小井眼套管开窗侧钻大斜度井欠平衡钻井中；三是最新推出的小井眼聚合醇钻井液体系,在小井眼侧钻水平井中应用,以进一步提高了钻井液的润滑性能;在油层保护方面,坚持使用较为成熟的屏蔽暂堵技术,根据侧钻井的特点,优选暂堵剂类型;五、完井技术套管开窗侧钻井完井方式主要有两种：侧钻定向井采用尾管悬挂完井；侧钻水平井采用尾管悬挂筛管顶部固井完井;1、完井技术发展现状目前常规尾管固井技术已经比较成熟,使尾管固井作业向着安全、技术易掌握、施工方便、可靠性强、固井质量好、成本更加低廉的方向发展;随着开窗侧钻技术的发展,侧钻井也大多采用尾管或尾管内管并注水泥浆完井,但是由于该技术发展时间短、侧钻尾管固井技术的特殊性,还存在许多技术难题,造成开窗侧钻尾管固井质量不高;2、主要技术难题1小井眼开窗侧钻尾管固井工具不配套;2尾管悬挂器在上层套管内座挂难度大;由于上层套管内壁磨损腐蚀严重,都有不同程度的直径变化、挤扁、椭园、或腐蚀有孔洞,给尾挂悬挂器座挂成功带来困难;3下尾管施工和固井注水泥作业困难；环空间隙小,循环阻力大,如果水泥浆量多,环空水泥浆液柱高,易因井漏造成水泥低返;4 环空间隙小,不利于套管扶正器的使用;5 不碰压尾管固井,井下留水泥塞;在小套管内钻水泥塞不仅费时费力,而且还容易出现难以处理的复杂情况,甚至还要破坏原本就很薄弱的水泥环,影响固井质量;6尾管重量轻,地面判断井下困难,尾管串不宜“丢手”;内管柱双向阻流尾管固井技术和碰压式尾管固井技术,实现了在侧钻井固井时尾管内不留水泥塞,提高了侧钻井完井技术水平;3、尾管固井技术的改进1、碰压式尾管完井技术该工艺主要特点有：在下套管过程中,允许中途循环钻井液,采取胶塞碰压座封及脱挂,不使用转盘倒扣,适合深井及大斜度井的完井施工;悬挂器采用储能弹簧,坐封位置可任意选定;2倒扣工艺技术倒扣工艺过程采用先例扣后注水泥的方式,防止注水泥完成后悬挂器脱不开的严重后果;3循环冲洗工艺技术实现全通径不钻水泥塞尾管固井,解决了尾管固井后悬挂器喇叭口留水泥塞的问题;该工艺技术的实施以可靠的碰压作为前提条件,在碰压完成后,对管内实施憋压并高于悬挂位置循环压力3一5Mpa,缓慢上提送入管柱,当上提到管内压力下降时停止上提并立即开泵循环冲洗,此时悬挂器密封装置刚刚脱离,对回接筒以上混浆和水泥浆进行循环冲洗两周以上,从而实现了悬挂器喇叭口的全通径要求;4使用非离子表面活性剂进行清洗,消除在井壁和管壁上形成的油膜,形成水湿性,保证了水泥的胶结质量；5配备应急接头由于尾管较短等原因,施工中有时难以判断尾管是否脱开,而反复拔插中心管易导致中心管堵塞器损坏,不能保证密封;这时可将中心管起出,用应急接头替换堵塞器重新下入,确保施工成功;6中心管冲洗式尾管固井工艺技术中心管冲洗式固井工艺技术的特点是：1采用内管循环冲洗法清除多余水泥浆,避免了风险；2能够达到不留水泥塞的目的；3固井施工不用精确计量替量,降低了固井施工的难度；4降低了固井施工的替浆压力,保证了施工的安全;江苏油田马侧22井、马侧13—1井及扬侧12—2井实施了尾管冲洗式尾管固井工艺技术, 马侧22井是该固井工艺技术在江苏油田应用的第l口井,井深1706m,最大井斜46°,套管下深1698m,水泥浆返高1066m;∮88．9mm管串结构为：引鞋＋套管×1根＋浮箍＋短套十浮箍＋套管×l根＋球座短节十套管＋定位短节十套管串＋∮139．7mm×∮88．9mm中心管冲洗式全通径液压式尾管悬挂器＋∮73mm钻杆;整个固井施工过程顺利,达到了预期的设计要求,实现了全通径不留水泥塞的固井目的;六、套管开窗侧钻技术未来展望侧钻井技术的发展初期,仅限于套管损坏和井下落物等停产井的恢复工作,侧钻位移只有几米；随着技术的发展,大井斜、大位移侧钻技术在现场得到应用,侧钻工具、仪器也得到研制、开发和应用；现在,大部分油田配套和完善了侧钻井技术,实现了利用侧钻井技术整体开发低产、难动用的区块油田;侧钻井技术已由单纯的使关停井复产,发展为挖掘剩余油潜力的重要手段;目前,我局已将这一技术列为今后重点攻关课题,我们相信,随着我们的科研攻关的成功,随着国际、国内的技术交流的进一步的加强,随着中短半径侧钻水平井等技术应用和实践,多底井分支井技术、短半径、超短半径径向水平井技术的不断成熟和发展,套管开窗侧钻技术一定会有良好的应用前景;致谢：在本文的编写的过程中,江汉石油学院程教授、华北石油学校李老师多次给笔者辅导指正;在此深表感谢;同时,笔者也得到函授班同学、单位同事的大力帮助,这里一并表示谢意主要参考数目：1、钻井工艺原理编着：刘希圣石油工业出版社2、钻井手册甲方石油工业出版社3、石油钻采 20002年第2期。
小井眼开窗侧钻施工工艺
小井眼开窗侧钻施工工艺唐杰、刘勇小井眼开窗侧钻的概述：目前小井眼套管开窗方法主要有：斜向器开窗和套管锻铣两种，通过实践证明斜向器比锻铣套管开窗使用较方便，操作简单，成本较低，而且成功率较高的优点，已为目前比较成熟的开窗方法。
一、施工前期准备1、定位确定套管接箍的确切位置，使侧钻点避开套管接箍大于3米。
2、采用陀螺测斜仪对老井及周边井井眼轨迹进行复测，确定老井的井眼轨迹及开窗点的实际位置，保证井眼轨迹设计的最优化。
3、为有利于侧钻施工，参考原井的钻井、录井、测井资料，综合考虑选择的剖面类型和造斜率等因素，合理选择造斜点。
4、按设计准备定向工具及仪器，并向井队技术人员做好技术交底工作。
二、套管开窗套管开窗主要有斜向器开窗和套管锻铣开窗两大类。
目前，主要使用斜向器开窗在小井眼侧钻中，该方法的特点是方法简洁且成功率高，使用广泛。
开窗前调整好泥浆性能，必须达到设计要求，否则不准下入钻具。
而且在磨铣过程中，泥浆性能不能有较大地波动，否则起出工具调整钻井液，确保井下安全。
斜向器及开窗工具下井前必须进行外观检查，调整好侧钻的仪器，并准确做好记录。
控制下钻速度，遇阻时要慢慢活动钻具，严禁硬压，到底后，精确计算窗口的顶部位置。
开泵循环洗井，并缓慢驱动转盘，钻压5-10kN，转速60-80r/min。
先磨出一个均匀光滑的接触面后，将钻压调整到5-15k，转速80-120r/min，使铣锥沿着套管内壁均匀磨铣并随时捞取砂样，观察返出的铁屑。
判断磨铣情况，并在振动筛处放一磁铁。
每磨铣0.1-0.2m,应提起磨铣工具进行划眼，并观察窗口有无挂卡现象。
铣出套管后，控制钻压1-5kN，转速100-120r/min,修整窗口，并铣入地层4-5m，方可起钻正常进行定向钻进。
三、侧钻井眼钻进1、根据设计，选择合适的井下动力钻具，下井前必须进行马达测试，正常后方可入井，并认真量好高边。
2、定向钻具下钻时，严禁划眼和悬空处理泥浆，严重遇阻时要起钻，避免划出新眼。
套管开窗侧钻技术-钻井院讲座
注 水 泥 通 道 式 斜 向 器
地 锚
卡 瓦 封 隔 器 式 斜 向 器
钻 铰 式 铣 锥
斜向器开窗的窗口
段铣套管侧钻
方法
段铣套管侧钻就是把原井眼的套管段铣掉15-20米 左右，然后用带井下动力钻具的造斜钻具组合进 行裸眼侧钻。其施工步骤为：在原井眼中的已射 开层段打水泥基，封死下部井筒，研究固井资料， 选择最佳侧钻位臵；在选择的侧钻位臵处，将套 管铣一定长度；打水泥塞，封固套管段铣段；钻 水泥塞到预定井深，下带动力钻具的造斜钻具侧 钻，根据设计要求，裸眼钻达目的层。
1.避开套管接箍和扶正器; 开窗位 2.避开复杂地层开窗 . 置的确 定 开窗或锻铣长度 一
开窗 技术
1. 起始段轻压低转速。 1.起始割断套管时,刹住刹把开泵锻铣1 2.骑套段轻中压较高转速, 防止提 小时左右,确保套管切断和刀片全部 前出套。 张开,防止段铣中“薄皮套管”现象 3.出套段吊压高转速，防止铣锥下滑 2.段铣中钻压均匀，防止刀刃或刀片 到井壁。 扭坏 4.修窗至上提下放无明显碰挂为至。 3.调整泥浆性能，确保铁屑净化良好 5.开窗要求钻压均匀,保证窗口光 滑。4.保证段铣段水泥的强度 1.斜向器固定牢固可靠，防止开窗、 钻进中斜向器 转动； 2.钻头、工具等在起下钻通过窗口 时防止碰挂、损坏窗口 1.轨迹控制允许,转盘钻进20-30 m 2.用磁性测斜仪器对侧钻方向定位钻 进. 1.钻井液密度合理，确保开窗段井壁稳定，不塌、不漏 2.调整钻井液性能，提高环空返速，保证铁屑的良好携带 起下钻在窗口时操作要缓慢平稳，防止 破坏水泥塞强度
二、套管开窗侧钻方法、工具及工艺
老井侧钻方法 开窗侧钻 拔 套 侧 钻
段铣 套管 侧钻
斜向 器开 窗侧 钻
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。
套管开窗侧钻技术
套管开窗侧钻技术技术简介：我公司为了套管开窗侧钻井的技术需求，成功研制了新型复式开窗铣锥。
该工具不仅适用于直井段或小井斜井段，同样适用于水平井段或大斜度井段开窗；不仅具备单层套管开窗条件下的优势，在双层套管开窗的条件下同样具有很高的可靠性及稳定性。
针对开窗后地层硬度高，磨铣速度慢的技术题，公司经多次试验，开发出新型工具“拱锥”，磨铣速度大大优于复式开窗铣锥。
技术特点：采用液压式导斜器，操作简单可靠；两套卡瓦设计，可防止斜向器轴向和周向移动：斜向器表面硬化处理，耐磨性好。
铣锥采用独特的切削结构设计，磨铣速度高、进尺长：1次完成开窗、修窗作业，窗口规则、光滑、效率高：适用条件：高钢级、大壁厚套管开窗；双层套管开窗；大斜度或水平井段开窗；应用案例1：工程概况：杜212-杜H22井中完井深1557m，垂深1402.23m，.244.5mm.TP125.11.99mm套管下深1554.01米。
该井测深1100m开始定向，测深1278.80m井斜30°，测深1420.68m处井斜60°，井底井斜为89.18°。
三开钻水泥塞时，发生钻具事故。
应用情况：该井井斜83.开窗，磨铣井段1525.00~1528.80m，进尺3.8m，磨铣总时间13.67小时，平均钻速0.28m/h。
下入牙轮试钻5m，窗口无阻无卡，恢复正常钻进。
应用案例2：工程概况：胜601-H402井在实施主井眼，套管开窗侧钻时发生卡钻事故，处理18天后无果，决定由我公司进行第二次开窗。
该井技术难点是开窗侧钻点地层为角砾岩，地层硬度高、研磨性性强，铣锥磨铣难度大。
开窗套管型号为.177.8mm.P110.9.19mm，开窗点井斜24.。
应用情况：该井使用.150mm液压导斜器1套、铣锥4只，磨铣井段2897.72~2901.22m，进尺3.50m，磨铣总时间61h，平均钻速0.06m/h。
施工过程顺利，窗口状态良好，圆满完成了甲方施工要求。
石油工程技术 开窗侧钻关键技术
开窗侧钻关键技术1侧钻概述从1882年美国钻成第一口侧钻井起，套管开窗工艺技术逐渐发展，20世纪50年代前苏联钻成一批分支定向井和丛式井，使开窗侧钻工艺技术日益完善，我国克拉玛依、玉门油田在20世纪60年代将定向钻井技术成功地应用于套管开窗侧钻。
经过几十年的实践，工艺技术进一步发展，工具进一步完善、配套，形成了一整套独特的开窗侧钻工艺技术及配套工具，特别是90年代初，克拉玛依油田在国内率先引进了开窗侧钻水平井工艺技术并实现了各种工具、测试仪器的国产化。
目前，侧钻水平井工艺、工具等方面总体上接近世界先进水平。
1.1开窗侧钻的意义及用途1.1.1侧钻作为井下作业大修的主要工艺措施，使油井恢复生产，有利于提高开发效果，提高油井利用率，同时可节约钻井费用和地面建设费用。
1.1.2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。
1.1.3通过侧钻水平井可以有效地开发老油田的剩余油，可以有效地开发低渗透油藏，开发裂缝性油藏，开发薄油藏。
1.2开窗方法及类型综合国内外侧钻工艺技术，开窗方法有以下几种：1.2.1定斜器开窗侧钻方法将一定技术规格的定斜器送入油层套管内预计开窗的位置固定，然后使用磨铣工具沿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常规侧钻开窗方法。
1.2.2截断式开窗侧钻方法采用液力扩张式铣鞋在预定井段磨铣切割套管达到开窗目的后进行侧钻。
侧钻水平井多采用此方法开窗。
1.2.3聚能切割开窗侧钻方法采用聚能切割弹下至预定井段启爆切割弹，把套管切割成一定技术要求的碎片，达到开窗目的后进行侧钻。
1.2.4其他开窗侧钻方法采用定斜器和截断式两种方法结合使用进行开窗侧钻。
套管严重错断时不采用定斜器而利用钻具组合达到开窗侧钻的目的等开窗方法。
1.3开窗侧钻适用范围开窗侧钻作为油田开发中井下作业的主要工艺技术，不但适用于油井，同样适用于气井、注水井，不受井别的限制。
最新开窗侧钻技术
0.4～ <0.08 0.6
侧钻工艺技术 保护油气层措施 1.尽量快速钻进缩短钻井周期，从而减少泥浆浸泡油气 层时间,2004年打开油气层后平均泥浆浸泡时间为4－5天。 2.侧钻中对油气层采用单向压力屏蔽暂堵技术，即加入
2%细目碳酸钙（粒度本着孔候直径的2/3选取）和2%油溶暂
堵堵剂，对油气层实施压差屏蔽暂堵。 3.加重材料采用能酸溶的石灰石粉，从泥浆材料上降低
侧钻工艺技术
3）定向钻进钻具组合及施工参数：
造斜井段:
①钻具组合： 单牙轮钻头+单弯马达+止回阀+无磁抗压缩钻杆+加重钻杆 +钻杆。 ②钻进参数 钻压：20-40kN；排量8-10L/s；转速：马达转速。 该钻具组合结构简单、造斜率效果好、安全可靠，是我们 经常采用的钻具组合。
侧钻工艺技术
稳斜井段：
侧钻工艺技术
开窗铣锥
由接头、柱状体、锥
体三部分组成。特点是钨 钢颗粒及钨钢块排列合理 ，利于磨铣 ，左旋形状， 磨铣平稳，不挂窗口，不
卡斜向器，柱状体部位具
有修窗功能，可一次完成
开窗及修窗作业。
侧钻工艺技术
套管锻铣器实物图
侧钻工艺技术
2.开窗钻具组合： 开窗铣锥+钻铤+加重钻杆+钻杆+方钻杆 在开窗过程中，分三个阶段开窗，最后修窗，窗口一般宽度 ≥120mm、长度≥1800mm。 。 ①初始铣:即铣锥接触到导斜器顶部至铣锥底圆与套管内壁接触为 开窗的第一阶段。 钻压控制在5kN以内，转速40r/min ～50r/min。 侧磨开窗的第一阶段钻压由 0 逐步加至 5kN ，尽量减小导斜面振 动幅度，形成规则的窗顶。 ②骑套铣:即铣锥底圆接触到套管内壁至底圆与套管外壁相接触。 钻压控制在5kN ～30kN、转速50r/min ～80r/min。 侧磨开窗的第二阶段要注意钻压与钻柱的结构关系，均衡套管 与导斜面的磨损，形成圆滑的窗口。
天然气套管开窗侧钻水平井工艺技术分析
天然气套管开窗侧钻水平井工艺技术分析天然气套管开窗侧钻水平井是一种应用于油气勘探开发的技术，它在传统的垂直钻井基础上，通过在套管上开窗，利用侧钻技术在垂直井段中钻探水平井段，从而增加了井眼的长度，提高了底孔的产能。
下面将从工艺和技术两个方面进行详细的分析。
工艺分析：1.地质分析：进行地质勘探，分析岩性、井段结构和脆性等地质特征，确定水平井段的位置和长度，确定套管的直径和强度。
2.钻井方案设计：制定合理的钻井方案，包括套管设置、开窗位置和窗口间隔等参数。
根据水平井段的长度和需要达到的目标井深，设计合适的套管和钻头组合，保证钻井的安全和高效。
3.套管设置：根据地质分析结果，确定套管的直径和强度，并按照设计方案在合适的井深设置套管，确保井筒的稳定和井口的安全。
4.开窗操作：在套管上进行开窗操作，可选择机械钻探或爆破方式。
机械钻探使用特殊的钻具，在套管上钻出窗口；爆破方式则通过爆炸装置在套管上引爆，从而在套管上形成窗口。
开窗操作需要特别注意安全，避免对套管造成损伤。
5.侧钻水平井段：利用侧钻技术在垂直井段中侧钻水平井段。
侧钻时需要选择合适的钻头和钻具，提高钻井进展速度。
6.井壁壁厚监测：在侧钻水平井段钻探过程中，需要不断监测井壁的壁厚情况，确保井壁的完整性和稳定性。
可以通过井壁测厚仪或者其他测量装置进行监测。
7.断层及封障处理：如果遇到断层或者其他地质构造，需要采取相应的处理措施，确保井段的完整性和稳定性，并避免对井筒造成损害。
8.注水和压裂：根据需要，可以在侧钻水平井段进行注水和压裂处理，以提高油气的开采率。
技术分析：1.套管设计和材料选择：根据井段的地质特征和工程要求，设计合适的套管尺寸，选择合适的材料，以满足井深和井筒稳定的要求。
2.开窗技术：通过机械钻探或者爆破方式在套管上形成窗口。
机械钻探可以选择合适的钻头和钻具，进行精确的窗口开孔操作；爆破方式则需要合理控制爆炸装置，确保安全和窗口的质量。
3.侧钻技术：侧钻是通过改变钻头或者钻具的方向，在井眼中钻探水平井段。
套管开窗侧钻技术
套管开窗侧钻技术阐述了套管开窗井的作业方法，总结了套管开窗侧钻井取得的主要技术成果，从钻井液配伍方面也给予了探讨，分析了影响侧钻小眼井钻井速度的主要因素，指出了开窗侧钻井目前存在的问题，提出了进一步提高侧钻井钻井速度及效益的建议和措施。
标签：套管开窗；侧钻；井眼轨迹；定向井；水平井；机械钻速；钻具组合一、套管段铣和定向开窗作业方法1、范围本标准规定了使用水力段铣工具进行套管段铣作业和使用定向开窗工具（固地锚式斜向器）在套管内定向开窗作业的技术要求。
本标准适用于在不同直径的油气井套管内段铣和定向开窗作业。
2、定义本标准采用下列定义。
2.1、套管段铣用水力段铣工具在预定（设计）的套管位置切割磨铣掉一段套管，形成祼眼井段的作业方法。
2.2、定向开窗利用斜向器在预定（设计）的套管位置定向磨铣掉一部分套管，形成一个规则的窗口的作业方法。
3、作业前的准备3.1、作业设备的准备a）根据套管段铣和定向开窗后侧钻井的负荷需要，确定钻机类型；b）以作业井的套管中心为基准，校正转盘、井架天车及全套设备；c）按设计要求校准泵压表、转盘扭矩仪、指重表及转盘转速表；d）钻井泵的性能要能满足作业对排量和泵压的要求；e）按设计要求装好井控装置。
3.2、段铣井段或窗口位置的确定a）了解预计作业井段及其附近套管的钢级、壁厚；b）了解預计作业井段及其附近套管的固井质量；c）必要时测量预计作业井段及其附近套管内径的磨损程度；d）选择水泥胶结好、套管内径磨损小的套管作为段铣或开窗的位置，并尽量避开套管外扶正器；e）校正作业井段套管接箍的深度；f）套管接箍以下2～3 m处为段铣始点或开窗的起始深度。
3.3、井眼和管柱的准备a）配足性能符合设计要求的钻井液后，下入大水眼的钻头与光钻杆的钻具组合进行通井，采取分段循环的方式替出井内油、水及陈浆，通井至预定深度，充分循环调整钻井液性能；b）先用套管刮削器刮管壁，然后下入套管通井规通径，通井规的外径应不小于段铣工具装完扶正块以后的外径；c）通钻杆内径。
套管开窗侧钻水平井技术
套管开窗侧钻水平井技术小井眼开窗侧钻水平井技术是在定向井，水平井，侧钻井，小井眼钻井技术基础上发展起来的一种综合钻井技术，利用该钻井技术可以使停产井，报废井，低产井，套损井等复活。
近年来，我公司技术人员围绕套管开窗侧钻水平井的技术难点，开展了专项技术攻关和现场实践，成功地在国内油田实施了几口套管开窗侧钻水平井，形成了一套相对成熟的小井眼开窗侧钻水平井钻井技术。
本文主要论述了我们的侧钻水平井钻井工艺、侧钻水平井完井工艺及施工技术要点。
标签：斜向器；套管开窗；侧钻；钻井液；筛管完井1、应用背景1.1 地质特点经过三十多年的勘探开发，国内老油田已整体进入高含水开发后期，井网控制区主力层已严重水淹，剩余油主要分布在物性相对较差的二三类储层、近断层滞留区、断块复杂带、大厚层韵律变化段和平面注采不完善区。
由于老油田井网密度大，依靠打直井来增加控制、动用储量、提高采收率的经济效益越来越差。
1.2 开窗侧钻水平井的技术优势实施开窗侧钻水平井挖潜具有以下四个方面的优点：与普通侧钻定向井、新钻直井相比，开窗侧钻水平井单井控制可采储量大、产量高、投资效益高；与直井及水平井比较，侧钻水平井布井灵活，有利于充分控制、动用油藏剩余油，提高采收率；与水平井比较，在同等增储增产效果下，侧钻水平井具有钻井投资较少、风险降低、回收短的优势。
2、侧钻水平井钻井工艺2.1 井筒准备。
用φ118mm铣锥通径、修套；钻水泥塞至预计侧钻点深度以上30-50m，加压150kN作水泥承压试验；套管试压15MPa。
2.2 放置斜向器斜向器组合：φ118mm斜向器+送斜器+定向直接头+φ73mm钻杆，置斜向器斜尖位置于侧钻点处；采用陀螺测斜仪进行斜向器定向，开泵打压座封。
下入下压循环式斜向器时应可能的减少循环时间和开泵时间避免下部组件失效而提前坐挂。
为了保证斜向器在施工过程中不发生转动或下移，下入斜向器要控制下钻速度小于20m/min，下钻操作必须平稳，严禁下钻过程中猛提、猛顿、猛刹，在坐挂斜向器时一定要找有丰富经验的刹把操作人員和井口操作人员操作以保证安全。
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侧钻工艺技术
在使用单牙轮钻头过程中，我们发现单牙轮 钻头在施工过程中也存在一定的问题，我们技术 人员与厂家进行沟通，针对各作业区地层情况， 分别设计、改造了实用、有效的单牙轮钻头，在 现场施工中取得了良好的效果。例如针对宜春单 牙轮的保径效果差建议厂家改进了保径齿部分， 针对南部地区深层的硬地层引用了YA617和YC系 列单牙轮。
侧钻工艺技术
钻井液体系
常
规
性
能
流变性能
N值
摩阻
密度 漏斗 API 泥饼 含砂 g/cm3 粘度 滤失 mm % s 量ml 抑制性泥浆 35 ～ 50 <5
PH
静切力 10s/10min (Pa) 0～3.0/ 1.5～6.5
YP pa
PV mPa.s
<0.5 <0.3 9～ 11
5～ 8
10～ 15
侧钻工艺技术 开窗位臵的选择： 开窗位臵除考虑避开套管接箍外， 一般来讲最好选择在 固井质量好并且地层岩性为泥岩的井段。固井质量好是保证斜 向器座挂井段的套管的稳固，防止在开窗施工中因为套管颤动 而导致窗口移位。选择泥岩井段开窗是为了在开窗时防止因为 地层可钻性好钻速过快而导致窗口形成不规则。 不过通过我们近两年的施工经验发现，开窗位臵也可以选 择在无水泥环的井段，这样就需要对预定的开窗位臵进行二次 封固后再进行座挂斜向器，然后开窗。这种情况的井我们已经 成功的施工。
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）
侧钻工艺技术
侧钻工艺技术
侧钻井分为自由侧钻、定向侧钻和水平侧钻。小井眼
侧钻一般是在5 1/2“套管或7 ”套管内进行。井下公司自
1992年开始实施侧钻工艺，经过不断的实践、发展和完善， 已经形成了一套具有自己特色的、切实可行的工艺技术， 尤其是在开窗、定向、完井、固井等工艺上在国内同行业 处于领先水平。
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五、完井、固井
1、通井、调配泥浆： 采用原钻具自由悬重下放，遇阻划眼，通至井底后，循 环调整好泥浆性能。（在不影响钻井液固相携带能力的前提
5、刮削套管：为了保证斜向器及完井尾管悬挂器固定牢 靠，对其座封井段进行刮削，清洁套管内壁。
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二、开窗：
目前国内外套管开窗工艺有两种方式，即段铣式开窗和侧 磨式开窗： 1.段铣式开窗： 采用段铣刀将套管整体磨铣掉20－30m，做为侧钻的窗口。 其缺点是段铣时间长，工序复杂，易发生事故。 2.侧磨式开窗： 采用铣锥在导斜面的引导下，将套管一侧磨穿形成“水 滴形”窗口，其特点是窗口具有方向性，施工时间短，工艺 简单，易操作，成功率高。 截至到目前共实施侧钻井百余口，3口井采用段铣式开窗， 其余全部使用侧磨式开窗，其成功率达到100%。因此，侧磨 式开窗是一项十分成熟的工艺。
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单牙轮钻头的优点： ①应用领域比较广，对地层的适应性较强。 ②工作扭矩比PDC钻头在相同钻压和地层的 条件下更低，可减少小尺寸钻具胀扣问题， 避免井下事故。 ③单牙轮钻头兼有三牙轮钻头和PDC钻头 的优点，又分别弥补了二者的不足，比三牙 轮钻头更适用于强度和塑性同时都大的地层， 同时也能适用于PDC钻头难于对付的硬夹层 和其它复杂地层。 ④配合井下动力钻具能适应高转速及定向侧钻的需要 , 同 时井径扩大率可达7％－10％。 ⑤结构简单，轴承粗，强度大，使用安全可靠。
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3）定向钻进钻具组合及施工参数：
造斜井段:
①钻具组合： 单牙轮钻头+单弯马达+止回阀+无磁抗压缩钻杆+加重钻杆 +钻杆。 ②钻进参数 钻压：20-40kN；排量8-10L/s；转速：马达转速。 该钻具组合结构简单、造斜率效果好、安全可靠，是我们 经常采用的钻具组合。
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稳斜井段：
①钻具组合：
单牙轮钻头 + 止回阀 + 螺旋稳定器 + 短钻铤 + 螺旋稳 定器+无磁钻铤+加重钻杆+钻杆。
②钻进参数
钻压： 20-30kN ；排量 8-10L/s ；转速： 70-90rpm 。
该钻具组合是我们经常采用的稳斜钻具组合，稳
斜效果好，通过钻压调整一般都能实现稳斜中靶。
侧钻工艺技术
四、泥浆体系：
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开窗铣锥
由接头、柱状体、锥
体三部分组成。特点是钨 钢颗粒及钨钢块排列合理 ，利于磨铣 ，左旋形状， 磨铣平稳，不挂窗口，不
卡斜向器，柱状体部位具
有修窗功能，可一次完成
开窗及修窗作业。
侧钻工艺技术
套管锻铣器实物图
侧钻工艺技术
2.开窗钻具组合： 开窗铣锥+钻铤+加重钻杆+钻杆+方钻杆 在开窗过程中，分三个阶段开窗，最后修窗，窗口一般宽度 ≥120mm、长度≥1800mm。 。 ①初始铣:即铣锥接触到导斜器顶部至铣锥底圆与套管内壁接触为 开窗的第一阶段。 钻压控制在5kN以内，转速40r/min ～50r/min。 侧磨开窗的第一阶段钻压由 0 逐步加至 5kN ，尽量减小导斜面振 动幅度，形成规则的窗顶。 ②骑套铣:即铣锥底圆接触到套管内壁至底圆与套管外壁相接触。 钻压控制在5kN ～30kN、转速50r/min ～80r/min。 侧磨开窗的第二阶段要注意钻压与钻柱的结构关系，均衡套管 与导斜面的磨损，形成圆滑的窗口。
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。 套管内侧钻工艺技术在大港油田多年来被做为一种套损 井的修复手段实施,基本上属于自由侧钻。随着不断的实践 和认识，近年来油田已把它做为一种增产措施来实施，它要 求通过套管内开窗定向，打出长井段、大位移的井眼，开采 原井眼开采不到的剩余油或新区块。
通的注水井并卸压。 3、验证套管：采用模拟通井规及封隔器验证预计开窗位 臵以上套管有无变形、破漏，保证下步侧钻施工顺利进 行。
钻具组合：φ114mm×8-10m通井规+φ73mm油管。
侧钻工艺技术
4、注灰、试压：对原井眼射开层进行逐层封堵，防止在
钻进和完钻投产后发生层间串槽现象。
钻具组合：φ73mm笔尖+φ73mm油管
侧钻工艺技术
无线随钻测斜仪器是利用钻井液脉冲将钻进参数 传到地表,可以实现旋转钻井。仪器结构复杂不易操作 及维修，对泥浆性能、泵压有一定要求，成本高数据传 输时间长，最小可靠有效工作零长较大（16--18m）。 优点是不用电缆，工作效率高，可防止起下电缆造成的 井下复杂情况。一般在水平侧钻井中应用。
侧钻工艺技术
三、裸眼钻进及轨迹控制：
1）钻头选型： 在51/2套管内进行开窗侧钻，所使用的钻头 主要有PDC钻头、三牙轮钻头、单牙轮钻头，我 们根据不同的地层选择不同的钻头。 在实践中由于PDC钻头对地层的适应性较差， 机械钻速低，被逐步淘汰。三牙轮钻头由于轴承 细易发生掉牙轮事故，也没有得到广泛应用。单牙轮钻头为敲 击挖掘式钻进，机械进尺较快，适应地层广泛，且不易发生掉 牙轮事故,所以在侧钻中得到广泛使用。 实例：在港381-1K井首先用的是PDC钻头，进尺212.48m， 纯钻时:193h，平均机械钻速为1.1m/h，最慢时钻速0.43m/h。 采用单牙轮钻头在同样的钻具组合及钻进参数下，进尺 302.91m，纯钻时：60.5h，平均机械钻速5m/h。
侧钻工艺技术
③出窗铣:即铣锥底圆出套管外壁至铣锥最大直径全部出套管。
钻压控制在10kN ～20kN、转速50r/min ～80r/min。
侧磨开窗的第三阶段要注意降低钻压，使窗口底部圆滑规则。 ④修窗：钻压5kN～20kN，转速50r/min～90r/min。 该阶段可提高转速，快速下放，验证开窗质量，要求阻挂在 规定范围内。
②井眼轨迹设计原则： A.套管内开窗侧钻井的井眼轨迹一般设计为三段制即直-增-稳。 B.造斜率的合理确定是侧钻井井眼轨迹设计的关键，它应根据靶 点及裸眼段长度要求确定。 C.全角变化率应控制在3°/30m- 6°/30m以内，确保裸眼测量仪
器及完井套管顺利通过。
D.造斜马达的设计应根据造斜率及地层可钻性选择合理角度的弯 马达。
油气层污染程度。
4.在工程上选择合理的钻井液密度，严格控制起下钻速 度，减少压力激动，具体做好以下几点：
侧钻工艺技术 ①依据老井分析资料及钻井液特性，在不出现井塌、井喷等 情况下，密度尽量走低线。 ②进入目的层在钻井液体系中加入5%的复合暂堵剂，阻止或 减少固、液的侵入。 ③进入目的层前要严格控制钻井液API滤失量＜5ml、含砂量 ＜0.3%、HTHP滤失量＜15ml。 ④用好三级净化设备，清除无用固相，保证钻井液的清洁。 ⑤钻井时尽量采用大排量低泵压钻井参数钻进。 ⑥进入目的层前做好各项准备工作，做好各项工序的衔接工 作，提高机械钻速，快速穿过目的层，减少对储层的侵泡时间 。 ⑦建立健全油气层保护监督体系，全体施工人员树立保护油 气层的意识，保证各项保护油气层措施的实施。
开窗侧钻井技术
侧钻工艺技术
主要内容
第一部分：侧钻装备及工艺技术
第二部分：侧钻井控技术
第三部分：技术难点
一、侧钻装备及工艺技术
装备
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。
先进的固控系统
F-500型泥浆泵，F-800型泥浆 泵和F-1000型泥浆泵 泥浆罐、振动筛 、除气器、除 砂器、除泥器、离心机等泥浆 净化设备