侧钻工艺
侧钻工艺技术(讲课)
侧钻井。
侧钻井施工流程及关键技术 侧钻井施工难度评价
主要根据断块油气藏的特性，尽 可能使侧钻井井眼轨迹避开客观 存在而不可抗拒的漏失断层和易 塌易卡的盐膏层，判定中靶的难 易程度。其最终目的是将投资和 施工风险降低到最低限度。
开窗侧钻工艺技术
一．工艺原理
二．侧钻井施工流程及关键技术
工艺原理
在套损点以上某 一位置固定专用斜 向器，利用斜向器 的导斜和造斜作用， 使专用工具在套管 侧面开窗，在套管 内形成通向油层的 通道，然后用专用 的定向仪器按设计 的井眼轨迹钻至设 计深度，下入较小 的套管悬挂固井， 射孔完成。
斜向器
利用老井场，减少工农占地费； 套管内开窗侧钻可利用大部分油层套管， 缩短钻井周期和节省大部份油层套管费 （一口开窗侧钻井可节约套管费用36-50万 元）； 利用小功率的设备减少固定资产占用费用。 因而小井眼开窗侧钻井的施工成要大大低 于更新井和调整井，仅为新井的1/2-1/3。
目前小井眼侧钻工艺和技术方面存在的问题
侧钻井施工流程及关键技术
结合以上两种斜向器的优缺点，我们自 行设计加工出了一种“双弧面双卡瓦锚 定式斜向器”
同时具有能使斜向器以下井段与以上井段 封隔密封、不用挤注水泥浆封固、定向较 为准确，一趟钻完成开窗、坐封两个工序， 施工时间更短、铣锥不易滚动的优点。马 上准备投入使用。
双弧面双卡瓦锚定式斜向器原理图
侧钻井施工流程及关键技术
5.定向固定斜向器
目的: 斜向器的重要作用是导斜，使开窗铣锥能在套管
侧面开出利于侧钻和完井套管下入的窗口。可以说无斜 向器将无法开窗。斜向器的结构形式是一个具有一定倾 斜面的圆柱体，斜面有一定倾角、硬度和形状，以便在 套管侧面开窗时，斜向器的斜面与套管同时被铣磨，保 证套管窗口的圆滑和长度、宽度的适中。因此，斜向器 如何被送入预定井段及怎样固定住斜向器使之稳定不窜 动、不转动，则是侧钻工作中又一技术关键。 斜向器的固定位置一般应选在套损部位以上20--30m的 完好套管部位，且在两个套管接箍之间，该处固井质量 为优质。
侧钻工艺技术
侧钻工艺技术侧钻工艺技术是一种用于石油和天然气勘探和开发的方法。
它允许在石油或天然气井的侧面进行钻探，以便获得更大的井产量。
与传统的直钻方法相比，侧钻技术具有更多的优势和挑战。
首先，侧钻工艺技术可以在已经钻成的井眼旁边进行钻探，同时钻具还可以保持原始垂直井身的运转，避免了重新钻探全新井口的时间和成本。
这种技术可以最大限度地利用井眼的储层面积，以提高勘探和开发过程中的油气产量。
其次，侧钻工艺技术在勘探和开发阶段提供了更多的多方向操作性和控制性。
侧钻井眼可以通过控制钻具的角度和方向进行导向钻探，以在地层中锁定目标储层和产层。
这种导向钻探的准确性可以大大提高油气采集率，并最大化资源开发的经济效益。
此外，侧钻技术还可以克服地质障碍和限制，如盐床、断层和裂缝等。
通过选择适当的钻井工艺和技术，侧钻工程可以绕过这些障碍物，避开地下水和地质结构，从而更好地探明和采集油气资源。
然而，侧钻工艺技术也面临一些挑战。
其中之一是技术复杂性。
侧钻井眼的设计和操作需要精确的工程计算和复杂的控制系统。
此外，由于侧钻井眼的弯曲和封堵，需要特殊的钻井工具和设备，以确保钻井过程的顺利进行。
这些技术和设备成本较高，需要专业人员的操作和维护。
另一个挑战是环境和安全问题。
侧钻工艺技术需要在地下开展作业，其中涉及高温、高压和有毒气体等危险环境。
为了保证操作人员的安全和环境的可持续性，必须制定严格的操作规程和风险管理措施。
综上所述，侧钻工艺技术是一项重要的石油和天然气勘探和开发技术。
它能够有效地提高油气产量，克服地质障碍并提供多方向操控性。
然而，它也面临技术复杂性和环境安全等挑战。
随着技术的不断进步和经验的积累，侧钻工艺技术将继续发展，并为石油和天然气行业的可持续发展做出贡献。
侧钻工艺技术的发展和应用已经在石油和天然气勘探领域产生了显著影响。
通过侧钻技术，我们能够更好地理解地下储层，准确地导向钻探到目标层并最大化资源的开发。
侧钻井眼的设计和钻探是侧钻工艺技术的核心。
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。
侧钻水平井工艺技术
安装方式等因素的影响，以确保套管的强度和密封性。
射孔和测试是完井技术的关键环节，它们需要考虑到地层条件、油气性 质和开采要求等因素的影响，以确保油气开采的效率和安全性。
04 侧钻水平井的优缺点
井眼轨迹控制技术需要利用定向钻井技 术和随钻测量技术，实时监测井眼的轨 迹，并根据监测结果调整钻头的钻进方 向和角度，以确保井眼轨迹的准确性和
稳定性。
井眼轨迹控制技术还需要考虑到地质条 件、钻井液性能和钻具组合等因素的影 响，以制定出更加合理的钻进方案和措
施。
钻井液技术
钻井液是侧钻水平井工艺中不可或缺的组成部分，它涉及到钻头的冷却、润滑、携带岩屑和 稳定井壁等方面。
应用拓展
非常规油气资源开发
01
侧钻水平井技术在非常规油气资源开发中具有较大潜力，未来
可应用于页岩气、煤层气等非常规油气资源的开采。
老油田挖潜与增产
02
利用侧钻水平井技术对老油田进行挖潜和增产改造，提高老油
田采收率和经济效益。
多分支井与水平对接井技术
03
研究多分支井和水平对接井技术，实现多目标开发，提高油气
可能影响原有井眼
侧钻水平井技术需要高超的钻井技术 和经验，操作难度较大。
在已存在的井眼上进行侧钻，可能会 对原有井眼造成影响，如井眼坍塌、 堵塞等。
可能遇到复杂地质条件
在侧钻水平井施工过程中，可能会遇 到复杂的地质条件，如岩层不稳定、 地下水活跃等，给施工带来困难。
05 侧钻水平井的未来发展
技术创新
田的开发效率。
环境影响与可持续发展
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。
侧钻工艺工具PPT课件
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
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。
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。
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
侧钻水平井工艺技术
侧钻水平井工艺技术侧钻水平井工艺技术是一种在井筒中横向钻探和开采油气资源的方法。
与传统的垂直钻井相比，侧钻水平井能够有效地提高油井采收率和产量，具有重要的经济和技术价值。
侧钻水平井的工艺技术主要包括钻井、固井、完井和生产等环节。
首先是钻井阶段，侧钻水平井通常是从现有的垂直井中侧向钻入地层。
这样的设计可以最大限度地增加井壁与地层接触面积，提高采油效果。
在钻井过程中，需要使用特殊的侧钻井钻头和导向工具，以确保在井筒中有效地钻探。
此外，还需要采用合理的钻探参数，如转速、钻压和冲洗液的流速和压力等，来确保顺利钻进。
钻完水平段后，需要进行固井操作来加固井筒。
固井是为了防止井筒在钻探过程中崩塌，保护钻孔的完整性，并防止地下水和油层混合。
固井常常使用水泥和钢管，将其注入井筒并形成坚固的井壁。
固井操作的关键在于选择合适的水泥配方和注入压力，以确保固井质量。
完成固井后，需要进行井筒完井。
完井是指在水平井中安装各种完井设备，如套管、防喷器和产能工具等。
这些设备是为了控制井筒的流体流动和产量。
在完井过程中，需要进行严格的施工质量控制，确保设备的正确安装和操作。
最后是生产阶段。
一旦生产设施准备就绪，就可以开始进行油气的开采。
由于侧钻水平井的设计和施工，使得生产更加高效和顺利。
在生产过程中，还需要根据井底压力和油井形态，合理选择抽油机和注水设备，以达到最大的开采效果。
综上所述，侧钻水平井工艺技术是一项复杂而关键的油藏开发技术。
通过合理的设计和施工，侧钻水平井可以提高油井采收率和产量，有效地开发油气资源，对于能源行业的发展具有重要意义。
侧钻水平井工艺技术的发展与油田开发的需求密切相关。
在传统的垂直井开采中，井底压力逐渐下降，导致油井采收率逐渐降低，产量减少。
而侧钻水平井则能够有效地改善这一状况，提高油井的生产能力和采收率。
侧钻水平井的一个关键特点是可控定向钻井技术。
通过使用特制的钻井工具和导向工具，使井筒能够沿着特定方向钻探。
《井下作业》第八章侧钻工艺技术
图
双挂钩堵塞杆总成
螺 母； 垫 子； 小胶 塞；
挂钩轴； 弹簧；
钩子； 销子
图
正反扣接头总成
上 接头； 下 接头； 活塞主体；
销 钉； 大 胶塞； 下 托盘 ；
下 筒； 隔环
活塞主体装在下接头腔内，外圆柱面上有一环形槽，剪断销钉拧入槽内，中间装
大胶塞、下拖盘。下部是细牙外螺纹，旋上隔环，可推动下拖盘调换大胶塞外径。
有一个稳固的窗口。
对出砂井和严重窜漏井，侧钻长度与倾角均应加大。在开窗位置选定后。为保证
侧钻效果，水平位移必须大于出砂与窜漏的径向范围。
侧钻裸眼井段钻遇有潜力的油层不少于 层，潜力层的综合含水小于
侧钻井的裸眼井段钻遇的水层和高含水层尽可能地少。
在上述原则确定的基础上，进行严格的通井、试压、分析井史与电测资料，发现
短节等零件组成，如图
所示。
212
图
封隔器总成
丢 手 接 头； 中 心 管； 缸管；
定 位 键； 活 塞；
销 钉；
锁 定 套； 上 卡 瓦； 上锥体；
胶 筒 ： 下 锥 体； 下卡瓦
图
造斜器总成
领眼铣鞋；
导斜板； 焊 口 ；
斜口接头； 键槽
图
丢手侧向总成
定向接头； 定 向键；
丢 手 接 头；
形 圈；
孔形成密封。
正反扣接头总成由上接头、下接头、活塞主体、剪钉、销钉、大胶塞、下托盘、下筒、
隔环等件组成，如图
所示。
上接头上部钻杆外扣与钻具连接，下部左旋方牙螺纹与下接头连接，中间水眼与
钻具水眼同径。
下接头是一筒形零件，下部螺纹与尾管（衬管）连接。中间筒有螺纹孔，拧上剪
断销钉，内孔与尾管（对管）同径。
侧钻水平井工艺技术
侧钻水平井工艺技术引言侧钻水平井工艺技术是石油钻探中的一种重要技术，它可以有效地提高油气井的采收率。
本文将详细介绍侧钻水平井工艺技术的定义、工艺流程、适用条件及优势等方面内容。
定义侧钻水平井（Sidetracking Horizontal Well）是指在原有的垂直井钻探的基础上，通过侧钻技术，在一定井段内改变钻井方向，使井身与目标层位平行，从而增加水平井段的长度，提高产能和采收率。
工艺流程侧钻水平井的工艺流程主要包括以下几个步骤：1.地质勘探与目标层位确定：根据地质勘探资料和实地勘探，确定适合侧钻水平井的目标层位。
2.钻井准备：进行垂直井的钻探前准备，包括选定钻井设备、配置钻具、钻井液等。
3.垂直井钻探：按照常规钻井方法进行垂直井的钻探。
4.侧钻操作：在目标层位上方的一定井段内，使用侧钻工具改变钻井方向，开始侧钻操作。
5.水平井段钻探：在侧钻操作后，继续进行水平井段的钻探，使井身与目标层位平行。
6.完井与生产：在完成水平井段的钻探后，进行完井作业，并进行生产测试及调整。
适用条件侧钻水平井工艺技术适用于以下情况：1.目标层位具有较大的油气产能。
2.目标层位位于复杂地质构造中，垂直钻井难以达到。
3.需要增加井段长度，提高采收率。
4.需要增加生产能力，提高油气产量。
优势侧钻水平井工艺技术相比传统的垂直井钻探有以下优势：1.提高采收率：通过增加水平井段的长度，有效提高目标层位的采收率。
2.增加产能：水平井段的大面积接触目标层位，可以大幅度提高产能和油气产量。
3.降低开采成本：与传统垂直钻井相比，侧钻水平井可以在相同井身长度下得到更多的有效井段，从而降低了开采成本。
4.应用广泛：侧钻水平井技术在石油工业中已经得到广泛应用，成熟稳定。
结论侧钻水平井工艺技术是石油钻探中的一种重要技术，它能够有效提高油气井的采收率，并且具有增加产能和降低开采成本等优势。
在适当的地质条件下，侧钻水平井是一种可行且有效的钻探方法，对提高油气产量具有积极作用。
石油工程技术 裸眼侧钻工艺技术及施工案例
裸眼侧钻工艺技术及施工案例1工艺原理裸眼侧钻工艺是指为阻止井内液体上窜，在油层套管破损处或复杂落物鱼顶以上打一个30～40m的悬空水泥塞，再裸眼套铣割取出水泥返高以上的油层套管，最后用水泥填井至油层套管鱼顶深度以上50m进行裸眼定向侧钻，经过必要的增斜及降斜钻进，直至达到地质方案要求再完井。
1.1套铣工艺(φ139.7mm套管）1.1.1钻具组合：φ215mm套铣头+φ193.7mm套铣筒×150～170m+φ127mm内平正扣钻杆。
1.1.2施工参数：钻压30～50KN，转速55～60r/min，排量30～35m3/h。
1.2外割工艺1.2.1工具组合：WD-J208型机械外割刀+φ193.7mm套铣筒×140～160m+φ127mm内平正扣钻杆。
其中外割刀由上接头、筒体、卡紧套、止推上环、止推下环、滑环、剪刀、刀头、进刀环和引鞋等部件组成。
1.2.2操作方法：将割刀下到预切套管接箍以下2～3m，开泵循环20～30min后停泵，钻具负荷上提50～70KN剪断销子，张开刀片再下放，以30～50r/min转速进行切割，20min左右即可割断套管，其显示为转盘负荷减轻，悬重增加。
割断后，割刀与套管一起起出。
1.3裸眼定向侧钻1.3.1裸眼侧钻增斜。
1.3.1.1钻具组合：φ216mm钻头+φ158.8mm螺杆+2°弯接头+φ158.8mm×11m无磁钻铤+φ158.8mm钻铤×70m+φ127mm内平正扣钻杆。
1.3.1.2施工参数：钻压40～60KN，排量30L/min，转速130～150r/min。
1.3.2裸眼侧钻降斜。
1.3.2.1钻具组合：φ216mm钻头+φ158.8mm×11m无磁钻铤+φ214mm扶正器+φ158.8mm×10m钻铤+φ214mm扶正器+φ158.8mm×140m钻铤+φ127mm内平正扣钻杆。
侧钻介绍及入门
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20~30m），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。
目前常用的方法是磨铣开窗侧钻。
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水 平 井 径 向 循 环 接 头 示 意 图
专用工具
单向皮碗主要 是在完井下完管柱 后，油层顶部有顶 水的情况下，要用 固井水泥，水泥通 过循环接头到环空 ，为防止水泥浆下 沉堵住管柱下部的 筛管而使用单向皮 碗。
防砂筛管完井筛管类型
金属纤维防砂筛管 割缝筛管 金属网防砂筛管 TBS防砂筛管 砾石预充填筛管
划线对中法
套管开窗控制技术 初开窗阶段
开窗铣进阶段
修窗阶段
裸眼钻进—井眼轨迹控制技术
井眼轨迹控制技术是开窗定向井施工的关 键技术，它是一项使钻井井眼沿着预先设计的 轨迹钻达目标靶区的综合性技术。 从本世纪三十年代至今，定向井技术由原 来的采用槽式斜向器造斜、地面定向、单点定 向逐步发展到有线随钻定向、无线随钻定向、 导向钻井系统等多种先进技术的定向方式。
现场实施D139.7mm套管开窗侧钻实例
在1324.81—1388米井段
泥浆性能参数
钻压30-45KN
钻 进 参 数 转速80-120 r/min 排量8.3 l/s 泵压10-11 MPa 其中钻进到井深1220米处单点测斜,井斜12°,方位18， 发现轨迹有漂移，故进行了地面扭方位作业,使井斜和方位调 整到设计值,直到最后钻至油层中部1346m处,闭合位移42.14m, 闭合方位21°33ˊ,达到设计要求。
钻具组合
D118mm侧钻钻头+D95mm×1°30ˊ单弯螺杆+D88.9无 磁钻铤+D88.9钻铤+D73.02mm钻杆。
在1152—1210米井段
泥浆性能参数
钻压5—25KN 钻 进 参 数 转速60-80 r/min 排量8.3 l/s 泵压10--11 MPa
密度 1.18 泥饼 0.4mm 粘度 32s 初切 1.5pa 失水 5ml 终切 3pa PH 值 8
扰校正，并将校正传入计算机，防止测量误差。
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。
现场实施D139.7mm套管开窗侧钻实例
修窗施工
修窗工具 D118mm 多功能 铣锥
修窗井段 钻压
施工参数 转速 排量 泵压
1150—1154m
0—5KN 80-120r/m 10 l/s
8MPa
修窗原则：上提下放不挂不阻，工具能顺利通过窗口。
现场实施D139.7mm套管开窗侧钻实例
裸眼钻进施工
角度是否满足选斜的要求。
裸眼钻进稳斜段井眼轨迹控制
D118mm单牙轮钻头 +D116mm扶正 器 +D88.9mm短钻铤 +D116mm扶 正器 +托盘接头 +D88.9mm无磁 抗压钻铤 +D116mm扶正器 +承压 钻杆 +D73mm加重钻杆 +D73mm钻 杆
钻具组合
钻井方式
转盘驱动 钻压30-50kN
单点测斜仪器定向方法是利用单点测斜
仪从钻杆内下入造斜工具处，测出造斜 工具的弯曲方向与磁北或井眼高边方向
的夹角以及井眼的井斜方向，然后根据
要求的方位，进行地面校正与控制来完
成定向工作。
随钻测量仪对于井下钻具来讲是一个实时监测系 统。它能随时向定向井工程师提供井斜、方位、 工具面和井底温度等参数，随时了解井下钻具的 去向和工作姿态，便于控制井眼轨迹。在钻造斜 井段中，利用PDC造斜钻头加弯壳体螺杆（或弯接 头加直螺杆）的井下动力钻具所组成的造斜钻具 组合进行造斜。钻具下到预定井深（一般在侧钻 点以上2-3m），开泵循环，并确定好设计要求的 工具面方位，然后在零钻压下，定点旋转30分钟 左右，保证弯钻具弯曲力全部释放，然后慢慢下 放钻具到井底，在地面上完成定向工作，再进行 钻进。
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。
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
液压式卡瓦导斜器结构
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
二、侧钻水平井工具
套管段铣工具
套管开窗工具
井下动力钻具
φ95mm可调扶正套分体同向双弯螺杆钻具
三、测量仪器
LWD
MWD
有线随钻 ￠42、 ￠39、 ￠35及 ￠42铰接 等型号有 线随钻
电 子 多 点 测 斜 仪
四、水平井完井工艺
侧钻水平井完井示意图
水平井完井工具
悬 挂 封 隔 器 示 意 图
钻 进 参 数
转速40-60r/min 排量12-14L/S 泵压12-15MPa
侧钻工艺技术—固井工艺
碰压式固井工艺 将尾管串与钻杆相连下入井 内设计深度后倒开悬挂器中心 管，然后加压10~15KN使其密封， 注完设计量水泥后，将小胶塞 投入钻杆内，在泵压的作用下 将小胶塞推入到悬挂器中大胶 塞处，堵塞住大胶塞的孔道， 使二胶塞合二为一，
侧钻工艺技术的分类
套 管 内 开 窗 侧 钻
自 由 侧 定 向 侧 钻 钻 井 井
大 位 移 侧 钻 井
侧 侧 钻 钻 水 分 平 支 井 井
套管开窗定向侧钻井 工艺技术
套管开窗定向侧钻井施工工序
◆ ◆ 搬家安装 井眼准备
◆
◆ ◆
套管开窗
裸眼钻进 完井电测
◆
下套管固井
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。
密度 1.18-1.20 泥饼 粘度 32s 初切 失水 4-5ml 终切 3pa PH 值 8
0.3-0.4mm 1.5pa
现场实施D139.7mm套管开窗侧钻实例
扩眼施工 在裸眼钻进过程中，考虑到因地层因素导 致有井眼缩径现象，和有意识地想加大井眼 尺寸，为完井能顺利下尾管及保正固井质量， 用D116mm偏心扩眼钻头对井段1152-1388m进 行了扩眼施工作业。
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。
而小尺寸（D25mm直径）测斜仪器的
研制成功、计算机的应用，更有力 的解决了开窗侧钻定向井的轨迹控 制难题，使小井眼轨迹控制向更加 准确更加经济有效的方向发展。
裸眼钻进—井眼轨迹控制技术
定向侧钻测量仪器与工具准备
定向侧钻仪器 定向侧钻能否成功与测量仪器有直接关系。目 前定向侧钻使用的仪器主要是有线随钻测量仪和 电子单多点测斜仪。仪器在入井之前，必须在地 面对所用探管，主机，计算机，工具进行实线连 接，开机试运行，确保无误。对探管进行无磁干
导向器总成技术参数
导向器全长 导斜面斜度 导斜面长度 导斜器外径 锚定装置长度 锚定装置外径 2.45m 3° 1.82m D115mm 6.30m D114mm
开窗施工
开窗工具 D118mm 多功能 1150—1152m 10—20KN 60—80r/m 8 l/s 6—7MPa 铣锥 8 小时 开窗井段 钻压 施工参数 转速 排量 泵压 开窗用时
割缝筛管优缺点
优点：可用API标准套管加工、强 度高、下井不易损坏、施工简单、 成本低。 缺点：过流面积小、筛 缝易被冲 蚀、腐蚀、易堵塞、只适用于地层 砂均匀地层。
碰压式固井工艺
然后在泵压作用下继续下行，直至 接触阻流板，完成固井作业，上提 中心管反洗井，洗出喇叭口以上多 余的水泥浆。该项固井工艺的特点 是固完井后免去钻多余水泥的工序。
侧钻工艺技术—固井工艺
内管柱固井工艺
在尾管底部安装一个双向阻流 板，内管柱随尾管下入井底， 固井替水泥前将一钢球投入坐 在双向阻流板上，然后循环替 出尾管内水泥浆。该项技术尾 管内不留水泥塞，节省钻水泥 塞时间和费用，同时避免了因 钻水泥塞对水泥环造成破坏。