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。目前常用的方法是磨铣开窗侧钻。

（一）、磨铣开窗侧钻

1、磨铣开窗侧钻原理

磨铣开窗侧钻原理是：在设计井段下入导斜器，

再用多功能铣锥，将套管磨穿形成窗口，然后再用

钻头钻出新井眼。

磨铣开窗侧钻特点：优点是侧钻开窗井段短，

通常为2~3米，容易侧钻出新井眼。缺点是套管对

测量仪器有磁干扰，在开完窗后需要先用转盘钻进

20~30米后才下螺杆钻具进行定向钻进。

2、磨铣开窗侧钻工具：

（1）导斜器

导斜器在侧钻中取导斜和造斜作用。是一个带一定斜度（一般为3°~4°）的半圆柱体，顶部厚约20毫米，斜面长2米以上，硬度与套管相似。布氏硬度在260-360度，开窗时使导斜器与套管均匀切削，窗口比较规则均衡。主要形式有注灰插入式、直接注灰（带水眼）固定式、卡瓦式，目前常用卡瓦式导斜器。

卡瓦导斜器由送斜器、斜向器、座封结构、防漏总成组成。其中送斜器是将斜向器送到预计深度，通过液压打压方法座封，用倒扣的方法分离送斜器与斜向器，座封结构上有横向卡瓦3个，纵向卡瓦3个，主要用于固定斜向器，防止其下下移动和旋转。

（2）多功能铣锥

多功能铣锥由4级不同锥度的锥体构成。最下面一级锥体的锥度

为200~300，具有底部切削刃，其作用是引导铣锥开窗，防止铣锥提前滑出套管。第二级锥度为60~100，刀刃长度最长，是磨铣套管，进行开窗的主要工作段。第三级锥体锥度与导斜器斜度基本相同，其作用是稳定铣锥，扩大窗口。最上一级锥度为00，主要作用是修整窗口。

3、开窗位置的选择原则：

（1）、开窗部位以上套管完好，无变形及漏失。

（2）、套管外水泥封固良好。

（3）、选在完好套管本体处，避开套管接箍。

（4）、避开事故井段及复杂地层和坚硬地层。

（5）、窗口位置还应考虑定向侧钻井身剖面的结构安排。

4、磨铣开窗侧钻技术

（1）原井眼准备

确定好开窗位置后，首先要进行通井、洗井。通井要通到开窗点以下30~50米。必要时还要陀螺仪复测原井井斜数据，以便更准确地确定新井眼的方位和位移。做完井筒准备后，注水泥封堵老井眼，水泥凝固后，下钻探灰面，试压，并钻水泥塞到预定位置。

（2）导斜器定向与固定

根据井眼尺寸、井深、井斜等参数确定合适的导斜器总成及相应的固定方法。导斜器定向有二种方法：一是在地面用罗盘定向，下钻划线对中法；二是利用陀螺仪进行定向。

在地面连接好导斜器，各部件在地面进行认真检查，将工具下到预计深度，下陀螺仪进行定向（或在地面用罗盘定向，下钻时用划线

对中法防止导斜器转向）；开泵循环，正常后投球打压20~25Mpa，卡瓦牙张开座封，有的导斜器小球在导斜器里面，此时不可循环，导斜器下到位后直接开泵打压座封导斜器；加压3~4吨确认导斜器座封后，正转钻具20~30圈倒开中心管，上提管柱取出送斜器，然后下入多功能铣锥进行开窗施工。

（3）套管开窗

套管开窗是套管侧钻施工中的重要环节。它是利用铣锥沿导斜器的斜面均匀磨铣套管及导斜器，在套管上开出一个斜长圆滑的窗口，以便于侧钻过程中钻头、钻具、测井仪器、套管等的顺利起下，窗口质量的好坏，对下一步施工影响很大。

套管开窗一般分为三个阶段即：

初始阶段：铣锥接触导顶至铣锥根部开始切削套管，这一阶段必须轻压慢转，使铣锥先铣出一个比较圆滑的孔洞。

钻铣参数：W：0-5KN，N：20-30r/min,Q：10L/S，P：10~12Mpa.

骑套阶段：从铣锥根部开始接触套管内壁到底圆刚刚铣穿套管内壁，此阶段容易出现开窗死点，因此应采取中压快转的技术措施，以保证铣锥沿套管外壁均匀钻进，保证窗口长度。

钻铣参数：W：20-40KN，N：40-60r/min,Q：10L/S，P：10~12Mpa.

出套阶段：从铣锥低圆铣穿套管到铣锥最大直径全部铣过套管，这是保证下窗口圆滑的关键段，此段稍一加压就会滑到井壁，因此要定点快速悬空铣进，其长度至少要等于一个铣锥长度。

钻铣参数：W：10-20KN，N：40-60r/min,Q：10L/S，P：10~12Mpa.