侧钻井工艺技术简介
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。
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。
侧钻概述
侧钻概述一、开窗侧钻的意义及用途（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。
（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。
（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。
二、开窗方法及类型（一）定科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。
（二）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的后进行侧钻。
侧钻水平井多采用此方法开窗。
（三）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。
（四）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。
三、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。
由于侧钻要利用上部原井眼，且侧钻后还要有利于分层开采和增采措施。
而侧钻后下尾管尺寸受到原井眼的限制。
因此，进行开窗侧钻井的井径应选择直径140mm 以上套管为宜。
四、侧钻设计原则（一）设计依据侧钻井设计时，应根据该油藏地质情况，如：地质分层、岩性、地层压力、倾角、断层、裂缝、含油气水状况确定侧钻井的井眼轨迹。
侧钻设计应根据侧钻适用范围，保证实现钻井的目的。
根据不同的井况选择不同的侧钻方法和方式。
根据最佳的采油方式、采油速度和可能的采油问题提出最佳的完井装置，从而确定合理的井身结构、开窗位置及裸眼钻井方法、压井液类型，以利于安全、优质、快速开窗钻进，实现侧钻目的。
（二）设计步骤（1）确定侧钻井的油藏类型及要求。
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。
侧钻工艺技术
在10kN以内，转数保持控制在60~80r/min以内，使铣
锥磨出套管后，沿套管外壁均匀斜直向下钻进，以保持窗 口的长度。
（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，
可提高到60~80r/min，排量保持0.5m3/min左右即可，
以达到快速切削磨铣套管。
（2）铣锥中部直径圆磨出套管段 从铣锥中后部直径圆接触套管内壁到底部圆直径部磨
出套管，此段很容易造成铣锥提前外滑出套管，使窗口与
套管轴线夹角增大，因而造成完钻井底水平位移比较大。 所以，此段应保持轻钻压，较高转数钻进，一般钻压控制
60r/min，套管切断后将有1.2-1.4Mpa压降。则泵压
平稳后正常段铣套管。
（3）其它开窗技术
①段铣与斜向器结合开窗：用段铣方法先段铣套管，再 下斜向器造斜。 ②爆炸开窗技术：利用炸药的聚能效应原理和控制爆炸 原理，在套管内瞬时完成开窗作业。
③自由开窗技术：利用井内原有管柱落鱼在套管破损处
自由磨铣开窗，或在套管错断处自由磨铣开窗。
且在两个套管接箍之间。
①双卡瓦封隔器锚定法
双卡瓦封隔器锚定斜向器主要是靠卡瓦锚定器锚定
套管，封隔器胶件密封油套环空，使套损部位以上 20-30m间的斜向器以下井段封隔密封，不用挤水泥 浆封固，定向较为简单。因双卡瓦封隔器的上端配有 斜向引键，封隔器被锚定后下入带有锚定装置的斜口
引鞋，斜向器与被锚定的封隔器上端对接，固定斜向
应悬吊快速铣磨，磨铣进尺长度约为一段磨铣面长度，
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。
侧钻井技术
特别适合挖掘断块小屋脊、小夹角、小高
点、井间滞留区等小规模剩余油富集区，
进一步提高储量动用程度和采收率。
水层
注水泥箍
管外封隔器 坐封工具
小套管
井壁
侧钻水平井是指使用专门井下工具，从老井内侧 钻而成的水平井。它是在侧钻井技术、水平井技术和 小井眼技术的基础上发展起来的代表九十年代钻井水 平的新技术，不仅能使老井复活，而且可以大幅度提 高单井产量和采收率。
汇报内容
1.技术概况 2.侧钻井的技术优势与适应条件 3.套管开窗侧钻关键技术 4.斜向器开窗侧钻井施工流程 5.存在的主要问题、新技术集成 与下步攻关方向
1)优化设计技术
侧钻井设计标准
目前管柱
构造图
断面图
钻井设计数据表
油层数据表
井身结构图
新井预测数据表
油藏剖面图
老井井史情况表
邻井生产情况表
油层水淹图
❖ 裸眼段长度≦1000m，一般为300-500m
❖ 侧钻井井斜角≦50°，一般为25-40°
❖ 开窗点井斜角应小于5度，井斜方位要与侧钻目的层 方位基本一致 ❖ 老井必须有油层套管，套管尺寸≧139.7mm ❖ 开窗点必须处在泥岩段，泥岩段厚度≧5m、固井 质量良好 ❖ 中高渗透储层、剩余可采储量大于5000吨
2)进行老井综合校正，消除老井井斜影响
复杂断块老区剩余油条带窄一般不足百米，距 离断层、微构造的高点的距离也比较近，必须考虑 老井井斜的影响。
❖老井井斜的陀螺校正 ❖测井与地震资料的对比校正 ❖消除补心差别的补心高校正
通过校正，做到 主断棱、井间构造、 局部构造、油水边 界四落实，进而保 证老井侧钻效果。
2.9 4.1 3.3 4.6 2.8
侧钻技术报告
15
2、 开窗工艺
锻铣器
侧钻施工工艺
锻铣开窗
采用锻铣工具将套管铣出一段长 15-20米的裸眼段并上注水泥塞，再利 用导向钻具侧钻出新井眼。
该工艺适合于开窗点套管腐蚀、 套管外无水泥环等特殊情况下的开窗 施工。
水泥塞
2019/10/17
16
铣锥
2019/10/17
造斜器
侧钻施工工艺
侧磨式开窗 在设计井段下入导斜器，铣锥 在导斜面的引导下，将套管一侧磨 穿形成“水滴形”窗口，再利用导 向钻具侧钻出新井眼。 特点是窗口具有方向性，工艺 简单，易操作，成功率高，是目前 最常使用的开窗方式。
2019/10/17
23
侧钻施工工艺
2、泥浆体系优选 小井眼侧钻对泥浆的要求较高，性能要达到以下要求：
① 具有良好的流变性和触变性 ② 具有良好的造壁性和较低的滤失量。 ③ 具有较强的抑制性。 ④ 具有较好的润滑性。 针对上述要求优选了：聚合物泥浆、硅基防塌泥浆、硅酸盐泥浆、有 机正电胶、聚硅氟五种泥浆体系。
2019/10/17
29
侧钻施工工艺
9LZ95B×7.0LL马达
钻具型号
外径尺寸 头数 mm
5LZ95A×7.
95
5:6
0LL
9LZ95B×7.
95
9:10
0LL
2019/10/17
5LZ95×7Y-6-G马达
排量 ipm
转速 rpm
300-720 105-265
工作压降 MPa
2.4
输出扭矩 N.m
2019/10/17
31
（四）侧钻完井工艺
1、完井尾管配套技术
51/2″套管侧钻井一般采用φ101.6mm尾管完井和 φ95.25mm非标尾管完井，后者应用较多，避免了 φ101.6mm尾管引起的环空间隙小、水泥环薄、下尾管风险 高、尾管居中度差等问题，为固井质量的提升创造了条件 。
侧钻井技术
国外状况
90年代美国几种钻井新技术发展速度对比
开窗侧钻常用钻机
修井机 小型钻机 连续油管作业机
国内侧钻井发展概况
国内从50年代末、60年代初开始试验研究 套管侧钻钻井技术。经历了非定向侧钻、定向侧 钻到侧钻水平井三个发展阶段。
•玉门 •新疆 •辽河
胜利油田自1990年侧钻第一口井永12－侧12井以 来， 陆续进行了侧钻井挖潜试验，到97年共侧钻21口 井，其中7口井投产获得成功。
复测轨迹数据 闭合方位 （度） 位移（米） 327 41 181 58.5 259 52 18 93
重新认识了油水关系及开发动态矛盾，发现在主力油层沙
二6-7尚有较大潜力，侧钻井井数由原来的1口增加到4口，增 加 可 采 储 量 4x104t ， 初 增 油 能 力 89t/d ， 采 油 速 度 提 高 了 9.5%，综合含水下降了15.6%，开发效果显著提高。
3）井眼准备
⑴接井。检查井口配件，清点数量，有无损坏及损坏程度 。 含采油树、阀门、压力表等。 ⑵洗井或压井。根据地层压力，确定压井液密度，对油井 进行压井。 ⑶起管柱。拆卸井口，起出井内抽油杆油管等。 ⑷安装封井器。 ⑸下钻通井。选择与套管相符的钻头通井至窗口以下30米 。 ⑹打水泥塞。在窗口以下10米处打水泥塞，防止井漏或井 涌。 ⑺下钻通径。用通径规检查套管有无变形或损坏。 ⑻套管试压。用泥浆泵试压检查套管是否有损坏或漏失。
3）优化轨迹类型、侧钻点、造斜率和开窗侧钻方式
直井段－侧钻段－增斜段 适合于开窗点距目的层在200米以内、水平位移不 大的侧钻井 直井段－侧钻段－增斜段－稳斜段
轨 迹 类 型 优 化
适合于开窗点距目的层较远、水平位移较大的侧钻井；
直井段－侧钻段－增斜段－稳斜段－降斜段
侧钻井技术
经过现场实践对比发现，锻铣开窗作业时间长，成本较 高。相比斜向器开窗工艺，作业成本要低的多。具统计，斜 向器开窗在正常情况下，开窗时间为4-9小时左右，如：港626K开窗时间为9小时，官919-2K、官17-24K开窗时间为4小时 左右。 目前国内现场应用的斜向器主要为平面斜向器。我们通 过多年的研究探索，从平面斜向器开始研究，截止到现在， 已经完成了弧面斜向器研究。现场实践证明，弧面斜向器开 窗方位控制性好，开窗铣锥开窗稳定性好，开窗时间短，比 平面斜向器具有更大的优越性。适合于难度较大的定向井开 窗侧钻施工要求。
（一）侧钻井设计难点
4
小井眼钻井，要进行合理流变参数设计，防 止循环压耗过大；
泥浆体系的优选，以及合理泥浆比重的确定；
5 6
侧钻井配套工具的设计优选。
（二）设计软件
钻井工程设计 WELLPLAN 钻井定向井设计(含三维水平井、大位移井) COMPASS 钻井工程设计(含水平井、定向井) WELPATH、Ddrag等19个 固井、完井工程设计 CEMENT、PROMOD等9个 连续管、欠平衡工程设计 Cstress、Mudlite等6个 分支井、热采井工程设计 Multi-res、Hotwell等5个 钻井工程设计软件包 Drill 钻井液设计软件 Drill 定向井轨道设计软件 Dxj 地层压力预测 Pretict 钻井工程设计系统（西南院） “固井工程设计与注水泥模拟”软件系统（西安院）
喇叭口位置:1871.58 m
窗口：1910.19 m
ф 101.6 mm套管 下深：2044.72 m
套管扶正器
Φ 114mm浮箍 Φ 114mm浮鞋 Φ 135mm井眼 2050m
官8-2-2井井身剖面及井身结构
喇叭口位置: 2744. 55m
侧钻井工艺技术简介
套管内径 121.366mm
套管内径 118.62mm
SGX139.7*101
117
117或115
115
.6直径（mm）
一、工艺流程 二、工具选择 三、关键技术要求 四、井下复杂预防 五、其他要求
目录 catalogue
关键技术要求
关键技术要求
一. 刮管技术要求
钻具组合：铣锥+刮削器+Ф88.9mm加重钻杆*12根+钻杆。 技术要求：
工艺流程 ---前期施工
2.通径
(1)将套管通径规连接在下井管柱下入井内，通径规应能顺利通过，若遇 阻则说明井下套管有问题。 (2)当下井的工具较长时，可以在通径规下端再连接另一个通径规，加长 其长度进行通井，以保证下井工具能顺利到达工作井段。 (3)地面通径试验时，管内应没有任何外来物质。
3.试压
6.脱手起钻。确认斜向器坐挂成功后，憋压8-10MPa。正转转盘9-12圈 （视井斜大小确定旋转圈数）实施脱手，泵压归零送入器与斜向器脱离。 观察指重表，缓慢上提钻具，无挂卡现象，脱手成功，实施起钻。
7.起钻结束，检查送入器各部件完好情况。
关键技术要求
二.开窗技术要求
为确保开窗一次成功，应认真执行以下技术要求： （1）开窗前必须对地面设备、指示仪表、泥浆性能进行全面检查，保证 设备运转正常、指重表、泵压表灵敏可靠，泥浆泵排量及钻井液性能符 合开窗要求，确保铁屑充分循环出来，保持井底清洁，避免铁屑的重复 切削。
具、地层造斜能力合理调整开窗深度，保证井眼轨迹平滑和 并达到地质目的。
4.开窗点要避开套管接箍。
工艺流程 ---前期施工
二.井筒处理 1.刮管
使用套管刮削器清除残留在套管内壁上水泥块、水泥环、 硬蜡、各种盐类结晶和沉积物、射孔毛刺以及套管锈蚀后所 产生的氧化铁等物，以便畅通无阻地下入各种下井工具。
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。
侧钻井技术的现场应用
侧钻井技术的现场应用随着油田的不断开发，增产上效成为了主课题，能否充分利用现有的条件，把资源利用最大化成为首要工作。
侧钻井就是其中的解决办法之一，边缘区块井的钻探落空、井下事故和老井的再利用等等，迫使我们选择利用原井眼侧钻。
本文简单介绍侧钻井的发展、种类、以及施工的难点，，采取的成功措施等等。
标签：侧钻;裸眼回填;套管开窗;斜向器;套管段铣1前言：侧钻技术在国外起始于三十年代，于八十年代得到深入发展。
我国于八十年代开始研究侧钻技术。
该项技术在全国各油田得到了广泛的推广应用，并取得了明显的经济效益和社会效益，成为油田特别是老油区节支增效、节约挖潜的重要手段和措施。
侧钻技术是在普通定向钻井技术的基础上发展起来的，除具有普通定向井和水平井的共性之外，也有其自己的独特性，正是这些独特性才形成了专门的侧钻工艺技术。
侧钻技术主要应用于：（1）钻井过程中套管内有落鱼或落物而无法打捞不能继续进行钻井、完井作业。
（2）钻井过程中因目标靶区调整，实钻轨迹难以实现地质勘探目的。
（3）钻井及采油过程中套管变形，影响生产。
（4）采油过程中砂堵砂埋严重，通过修井作业无法恢复生产的井。
（5）直井落空，偏离油层位置，经勘探其周围还有开采价值油藏。
（6）有特殊作业要求的多底分支井等。
（7）油田开发后期，已无开采价值的井，为了节约钻井成本，充分挖掘潜力，利用原井眼开窗侧钻成定向井开采边角油气藏。
2侧钻井技术分类侧钻就是为了特殊的工艺需要，在原有井眼轨迹（直井、定向井、水平井等）的基础上，使用特殊的侧钻工具使钻头的钻进轨迹按照预先的设计偏离原井眼轨迹的过程。
井眼的侧钻技术一般分为两种类型：一是裸眼井内侧钻技术，即在裸眼井内打入水泥造成人工井底然后侧钻或条件允许时直接进行悬空侧钻形成侧向井眼的工艺技术。
二是套管开窗技术，即依据设计要求，在套管内某位置开一窗口或铣掉一段套管，侧向钻出一新井眼，实现重新完井的工艺技术。
2.1裸眼内侧钻技术分类2.1.1裸眼侧钻方式：侧钻方式的确定主要考虑侧钻目的、井眼轨迹控制要求、完井与采油作业要求等。
侧钻井钻完井技术介绍
长城钻探工程有限公司
2014.07
汇 报 提 纲
•概 述 •服 务 能 力 •技 术 现 状
•应 用 实 例
•实 施 效 果
•成本分析及建议
概
述
长城钻探侧钻技术开始于 1992年，第一口侧钻井在 7″ 套管
内实施成功。经过多年的发展，长城钻探依托辽河油田成为国内 完成侧钻井最多、运用侧钻技术增储上产效果最明显的油田，技 术水平也一直处于全国领先地位。侧钻技术不但为辽河的石油开 发做出了巨大贡献，同时也促进了钻井行业的技术进步。
钻 井
开窗位置优选
特 色 技 术
开窗工艺技术
小井眼扩孔技术 尾管碰压固井技术 套管居中技术 先期防砂完井技术
完 井
技术现状——特色钻井技术
1. 开窗位置优选
考 虑 因 素 原井套管 地层岩性 工具造斜能力 油水层分布 开窗方式 充分利用上部套管节约成本 上部套管完好（密封性） 井眼曲率的需求 避开老井水淹区 地层稳定可钻性好 避开接箍和射孔段
随钻测量技术——单点、多点、陀螺仪、MWD、LWD随钻服务 扩孔技术——适应不同地层的扩孔技术及配套工具服务 完井技术——适合各类油藏的完井筛管、悬挂器及配套工具服务
汇 报 提 纲
•概 述
•服 务 能 力
•技 术 现 状
•应 用 实 例
•实 施 效 果
技术现状
长城钻探侧钻技术依托辽河油田在经过起步、发展、提高三 个阶段的发展后，面对侧钻井出现的技术难题都有针对性的一一 解决，经过多年的研发、科研攻关及现场推广应用，已经形成了 具有国际优势的侧钻井钻完井特色技术。
高 抗 磨 斜 向 器 斜 面
针对硬地层开窗出窗困难的情况，通过分析研究后对开窗铣锥和斜向器面 都分别特殊处理，完全能满足各种地层出窗的要求并应用于现场
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关键技术要求
三.开窗技术措施
根据铰链式铣锥结构，开窗过程分为三个阶段，不同阶段技术措施要 求及参数选择如下： 1．初始阶段：从铣锥探到斜向器到柱体段接触斜向器，此段要轻压慢转， 使铣锥先铣出一个比较圆滑的孔洞。 钻进参数：钻压0-5KN；转速45rpm；排量8L/S；该段计算磨铣尺寸约50mm。
关键技术要求
五.钻进技术要求
1．钻进时适当调整钻压（30-50KN），转盘转速30-40r/min，确保机械钻速。 2．泥浆泵排量达到设计要求，易漏或盐层内可适当降低排量，但必须保证 携砂需要。 3．钻时较快或小于5min/m，要进行钻时控制，每钻进4-6m充分循环方可进 行接单根，且接单根速度要快。 4．确保送钻均匀，严防顿钻、溜钻。 5．接单根前充分循环钻井液，根据携砂、返砂情况确定循环时间。 6．钻进时时刻关注参数变化情况，参数异常及时分析原因，不得盲目钻进。 7．更换钻头下钻距井底一根开泵循环，钻进前钻头缓慢接触井底（510KN），充分做好新钻头井底造型方可加压钻进。
工艺流程 ---开窗、修窗
3.坐挂斜向器 斜向器在预定位置摆放完毕后，按照斜向器坐挂技术
要求和使用说明对斜向器进行坐挂，并确保斜向器坐挂牢靠。
4.开窗 使用铣锥对套管进行开窗，窗口长 度2m。开窗时，严格执行开窗技术 措施，确保开窗成功和窗口圆滑。
工艺流程 ---开窗、修窗
5.修窗 修正窗口毛刺，确保窗口规则、圆滑。
关键技术要求
二.坐挂斜向器技术要求
为准、牢坐挂斜向器，应认真执行以下技术要求：
1.斜向器斜面方向应避免放置在高边工具面150-210°范围内；放置斜 向器斜面方向时建议与所需斜面方向左偏（滞后）90°。
2.斜向器下至预定位置后，根据需要调整斜向器斜面方向，找准斜面方 向后上下（3-5m）活动钻具，斜面方向不变，锁死转盘。接方钻杆，上 卸扣时注意防止钻具转动。
（2）开窗前调配方入，避免开窗过程中接单根。
（3）开窗时，在方钻杆本体上每50mm标出刻度线，确保送钻均匀，避免 出现“死点”现象。
关键技术要求
二.开窗技术要求
（4）开窗过程中泥浆出口放置磁铁，每磨进0.5m收取振动筛、磁铁铁屑 一次。
（5）修窗时算准方入，使铣锥大直径段在上下窗口处定点悬空磨铣。
关键技术要求
四.侧钻技术措施
6.调整至所需工具面，反扭角为零，实施控时侧钻。侧钻开始5-6m控制钻时 60分钟/米，侧钻5-6m后侧钻钻时可逐步缩短至40-50分钟/米，根据进尺和 砂岩对比进一步缩短钻时。 7.侧钻时，配好钻具，原则上15m以内不接单根，不上提钻具；做到均匀送 钻，钻具本体每隔50mm标识刻度； 8.每米捞取砂样一次，对比地层砂含量；磁场强度正常，获取井斜和方位， 计算夹壁墙厚度，判断钻头脱离老井眼情况。 9.地层砂比例大于85%，夹壁墙厚度大于0.5m，井斜、方位与老井有明显差 值，侧钻进尺约15-20m结束控时侧钻。 10.为预防全角变化率超标，连续侧钻、定向井段控制在20±2m以内。
6.脱手起钻。确认斜向器坐挂成功后，憋压8-10MPa。正转转盘9-12圈 （视井斜大小确定旋转圈数）实施脱手，泵压归零送入器与斜向器脱离。 观察指重表，缓慢上提钻具，无挂卡现象，脱手成功，实施起钻。
7.起钻结束，检查送入器各部件完好情况。
关键技术以下技术要求： （1）开窗前必须对地面设备、指示仪表、泥浆性能进行全面检查，保证 设备运转正常、指重表、泵压表灵敏可靠，泥浆泵排量及钻井液性能符 合开窗要求，确保铁屑充分循环出来，保持井底清洁，避免铁屑的重复 切削。
注！ 1.稳斜段较长、区域内地层相对稳定、无剥蚀掉块现象，Ф118mm井眼可考虑使用单 扶（114mm）螺杆。 2.满足井身质量要求情况下，尽量选用1.5º螺杆施工。
工具选择
五.悬挂器选择 悬挂器是连接尾管与送入钻具的
一种装置，目前两种外径，推荐表 如下：
悬挂器尺寸选择推荐表
悬挂器 套管内 径
套管内径 124.26mm
使用套管刮削器清除残留在套管内壁上水泥块、水泥环、 硬蜡、各种盐类结晶和沉积物、射孔毛刺以及套管锈蚀后所 产生的氧化铁等物，以便畅通无阻地下入各种下井工具。
工艺流程 ---前期施工
2.通径
(1)将套管通径规连接在下井管柱下入井内，通径规应能顺利通过，若遇 阻则说明井下套管有问题。 (2)当下井的工具较长时，可以在通径规下端再连接另一个通径规，加长 其长度进行通井，以保证下井工具能顺利到达工作井段。 (3)地面通径试验时，管内应没有任何外来物质。
工艺流程 ---开窗、修窗
6.钻领眼 修窗结束后使用铣锥钻新地层3-5m，为下一步使用钻头
钻进创造良好条件。
工艺流程 ---侧钻
四.侧钻 使用弯螺杆+钻头，充分利用斜向器斜面，控时钻进和控
时定向钻进，使新钻井眼脱离老井眼。
工艺流程 ---裸眼钻进
五.裸眼钻进 根据地层岩性、井眼轨迹要求，优选钻头型号、螺杆弯
一、工艺流程 二、工具选择 三、关键技术要求 四、井下复杂预防 五、其他要求
目录 catalogue
工具选择
一.钻具选择 钻杆选择原则上参照以下几点：
1.设计井深小于2500m 全井使用2-7/8″斜坡钻杆。
2.设计井深大于2500m小于3000m 裸眼段使用3-1/8″直连钻杆或ZY31扣钻 杆。
一.窗口确定条件： 1.开窗点以上套管必须完好，通径、试压合格。 2.开窗井段固井质量较好，井径较小、地层较稳定。 3.根据地质提供的靶心、位移和陀螺校核数据以及侧钻工
具、地层造斜能力合理调整开窗深度，保证井眼轨迹平滑和 并达到地质目的。
4.开窗点要避开套管接箍。
工艺流程 ---前期施工
二.井筒处理 1.刮管
头，另一类是四刀翼PDC钻头。钻头外径是根据套管内径选择的，推荐
表如下：
钻头尺寸选择推荐表
钻头型号
套管内径
套管内径124.26mm
套管内径121.366mm
套管内径118.62mm
牙轮钻头直径（mm）
118
118
114
PDC钻头直径（mm）
118
118
116
工具选择
四.螺杆选择 根据侧钻、轨迹需要选择不同弯度的螺杆，螺杆选择推荐如下：
侧钻井工艺流程及关键技术
主 讲 人：袁长虹
钻井一公司技术发展中心
Drilling Company Technology Development Center
前言
套管开窗侧钻技术是一种在已下套管的枯竭和事 故井中，应用特殊的工具、工艺对套管进行开窗，并 侧钻出一定距离，重新开采地下油田，从而使老井复 活、老井更新，大幅度提高原油产量和采收率的技术。
套管内径 121.366mm
套管内径 118.62mm
SGX139.7*101
117
117或115
115
.6直径（mm）
一、工艺流程 二、工具选择 三、关键技术要求 四、井下复杂预防 五、其他要求
目录 catalogue
关键技术要求
一. 刮管技术要求
钻具组合：铣锥+刮削器+Ф88.9mm加重钻杆*12根+钻杆。 技术要求：
1.仔细检查刮削器，按压刮削器伸缩块，确保伸缩灵活，认真测量刮 管器长度、本体内外径及伸缩块伸缩范围等。
2.刮削器入井后，井口必须做好防掉落物工作。 3.控制管柱下放速度（m/4-6s），并做到匀速下放，平稳操作。
关键技术要求
4.遇阻要认真分析原因，严禁盲目下压，遇阻吨位不得超过20KN。 5.刮削器下至窗口以下10m，并对坐挂斜向器位置上下5m范围内进行刮 削。 6.刮削时，开泵、启动转盘，上提、下放钻具反复刮削坐挂斜向器位 置。 7.刮削结束后循环1-2周，无杂质返出，置换井筒内液体。 8.完全置换出原井筒液体，钻井液返出后，实施起钻。
3.试压
刮管、通 径结束后，对 套管串按设计 进行试压，确 保开窗口以上 套管串密封良 好。
工艺流程 ---前期施工
工艺流程 ---开窗、修窗
三.开窗、修窗 1.下斜向器 将斜向器总成连接钻具下至预开窗位置。
工艺流程 ---开窗、修窗
2.摆放斜向器 根据老井陀螺数据和侧钻后井眼轨迹
设计，使用有限随钻调整斜向器斜面，减 少定向工作量。
度，加快施工进度，确保井身质量。施工过程中合理调配 钻井液性能，做到井控安全和井壁稳定。合理匹配钻井参 数，定时、定井段短程起下钻，做好井眼清洁工作,确保施 工安全、顺利。
工艺流程 ---裸眼钻进
六.完井作业 为电测、下尾管准备好井眼，必要时改换钻具组合通
井，并对井径偏小的井段进行扩划眼。做好封闭液、压塞液 配方试验，为裸眼、尾管测井一次成功奠定良好基础，确保 完井作业安全顺利。
中原油田开窗侧钻始于1993年，最初几年受各种因 素的影响，侧钻井工作进展缓慢。随着不断的深入研 究和实践，套管开窗侧钻井日趋成熟。
一、工艺流程 二、工具选择 三、关键技术要求 四、井下复杂预防 五、其他要求
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工艺流程
前期施工 开窗、修窗 侧钻 裸眼钻进 完井作业
工艺流程 ---前期调研
关键技术要求
三.开窗技术措施
3．出套阶段：从铣锥底圆中心线出套管外壁到铣锥头铣过套管进入地层， 这是保证下窗口圆滑的关键，此段钻压稍大迫使铣锥大直径段挤出管壁，造 成复杂。因此要定点快速悬空铣进，其长度至少要等于一只铣锥长度。 钻进参数：钻压50-10KN；转速50-60rpm；排量8L/S；该段计算磨铣尺寸约 675mm。
3.设计井深大于3000m， 全井使用3-1/8″直连钻杆