侧钻工艺技术讲座10-12

规整，使套管串顺利入井。如需更换尺寸不同的铣锥时，
原则上只许小换大，不得大换小，以免铣锥磨铣时产Βιβλιοθήκη Baidu 台阶，使裸眼钻进增加难度。
3）修整窗口时，铣锥容易悬空锥进，高速转动容易
脱扣，因此钻具必需上紧扣，做好防掉防卡工作。
4）开窗前，必须保证设备、设施、工具、仪器仪 表、钻具、侧钻工作液性能等的灵活、灵敏、可靠。
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。
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，
5、下套管与固井技术 （1）套管串结构：27/8″油管柱、套管尾管悬挂器、 φ101.6mm套管、阻流环、套管鞋。 （2）固井水泥浆的挤注
泵压15Mpa左右使环空的水泥浆呈紊流状态，最大限
度地破坏掉井壁上的泥浆泥饼，提高固井质量。 6、测井与射孔技术
第二节 侧钻施工步骤
一、原井报废
1、套管技术状况检测 （1）工程测井法或铅模打印法检测、核实套管技术
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。 根据复式铣锥或钻铰复式铣锥开窗情况，必要时可用
单式铣锥提前进行加长窗口和修整窗口。
2、开窗时应注意的事项
1）开窗钻具配合应能满足设计要求，井底水平位移要
求较短时，铣锥之上应加配刚性强的钻铤6~8m，或加 重钻杆，以保证窗口长度。 2）如需更换铣锥，直径应保持一致，铣锥最大直径 应大于完井所下套管接箍8mm以上，以保证裸眼轨迹
在岩石破碎带、漏失地层等复杂层位，以避免开
窗时出现复杂井况。
（3）窗口应选择在远离事故井段或套管损坏井
段以上30m左右，有利于避开原井眼。
4）窗口以上上部套管应完好，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
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。
3、裸眼钻进技术 裸眼钻进时的裸眼轨迹如何将直接影响测井、完井套管
的下入及固井质量的好坏。
（1）钻具组合 27/8″钻杆、φ105mm配重钻铤6-8根、φ118mm三刮刀 钻头 （2）钻进参数 钻压30-50kN 转数60-100r/min 排量0.3-0.4m3/min
泵压≤15Mpa
4、侧钻工作液的配制要与所需钻进井段地质条件配伍
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，
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。
3、桥塞锚定法 1）用电缆或管柱将桥塞送至设计位置，引爆坐封桥塞 或水力憋压坐封桥塞。 2）测桥塞顶部凸起键方位，可用单点成像仪或彩超成 像与陀螺方位仪测出桥塞顶部凸起键方位角。
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
侧钻分枝井及侧钻丛式井：在同一个套管里多处开窗侧钻 或在一处开窗多方向侧钻，各个侧钻的轨迹、方位、井眼 曲率、水平段垂深、长度各自有严格要求，形成不同方位， 不同井眼曲率的分枝或多底定向井或水平井。
2、侧钻的适用范围
（1）套管损坏严重，无法修复的井。
（2）井下发生复杂事故，无法处理的井。 （3）油层出砂严重，套管又有损坏，无法采取防砂
5）开窗三阶段及加长、修整窗口时，必须保证措
施的有效实施，同时预防措施，同时预防措施应得当。
3、开窗操作程序
1）组配连接钻具。 钻具结构为（自上而下）：上部3″方钻杆、27/8″钻 杆、开式下击器、配重钻铤，安全接头、复式铣锥或钻 铰式复式铣锥。
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
封固报废。原井需报废处理，否则将影响干扰侧钻完
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
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
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
二、固定斜向器
1、水泥浆固定法
1）开窗位置应选在套管完好部位避开接箍，距套损部 位至少30m以上。 2）将送斜向器管柱缓慢下入。 3）斜向器到位后，核定深度无误后，斜向器尾部支座 于封堵水泥面上，开泵循环井内工作液，正常后挤注水 泥浆。挤注完后，用工作液顶替水泥浆至斜向器以上 2~3m处。
4）提起送斜面向器管柱向下顿击，剪断送斜器与斜向器
工艺的井。
（4）需要钻开井底附近新的含油层系。 （5）在海上、湖泊、大陆钻多底井等特殊要求。
3．侧钻井对开窗段有哪些要求：
a.对套管要求：开窗段以上套管必须完好、无变形、
不漏失、无穿孔和断裂段； b. 对固井质量要求:开窗段的套管封固质量良好、水 泥无窜槽、强度较高； c. 对井斜要求：井斜角度小、井斜方位变化小； d. 对地层性质要求：开窗段的地层岩石较硬、地层 无高压、不漏失、不坍塌或不出砂。
器，从而使斜向器既不能上下窜动，也不能左右窜动， 从而实现完全的机械式送入与固定斜向器。
②挤注水泥浆固定法
A先期注入法
先期注入水泥浆后，起出注入管柱，再用送斜管 柱将斜向器送至设计深度，然后靠管柱重量剪断送斜 器与斜向器间的连接销钉，起出送斜管柱候凝。 B后期注入法
斜向器与送斜器均有循环通道，先将斜向器送至
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。
状况
1）套损程度、几何形状、深度位置。 2）落物状况、鱼顶形状、深度，落鱼结构。 （2）通井规通井
2、打捞原井内落物
3、修整套损部位
4、对原井眼套损部位以下封堵报废 1）油层间验窜、封堵窜。 2）套损部位以上20~30m至人工井底用水泥浆循环挤 注封固，水泥浆应上返至套损部位以上20~30m，为套 管开窗位置的先定打好基础。 5、上部套管试压
5、侧钻方式选择
侧钻方式选择应根据油田勘探、开发及
油藏工程的要求，保证实现侧钻的目的，根
据油田构造特征、油、气、水产状，侧钻后
有利于提高油井产量和采收率及改善投资效
益的原则。
6、窗口选择
（1）为减小裸眼井段长度，缩短建井周期，窗
口位置应保证有足够造斜井段的条件下尽量接近
目的层。
（2）窗口位置应选择在比较稳定的地层，避免
• 4.侧钻工艺技术中窗口位置确定定性原则。 • 开窗位置不能太高，也不能太低。一般在 欲钻进的油层或套管损坏部位以上30m。还应 避开套管接箍。 • 套管开窗位置过高，则要钻进较长的一段 才能进入油层。 • 套管开窗的位置也不能太低。开窗位置低， 避开原井筒的油层枯竭区则要用较大的井斜角 度钻进到油层段，增斜剧烈，增加了造斜的难 度，也使后面的钻进难度加大。
3）连接斜向器与复式或钻铰式铣锥入井。
4）根据测得的桥塞凸起键方位角调整斜向器角度， 使斜向器斜面与设计侧钻方位相符。
5）斜向器与桥塞对接锚定后，下放钻具加压，剪
断销钉，使开窗铣锥脱离斜向器连接部位，即可启 动转盘磨铣开窗。
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
严格的通井和上部套管试压。
二、工艺原理 在选定的套损井的套损点以上某一合适深度位置
固定一专用斜向器，利用斜向器的导斜和造斜作用，
使专用工具如铣锥等在套管侧面开窗，形成通向油 层的必由通道，然后由侧钻钻具（包括钻头）斜直
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
Watermelon Mill w/ Flex Area Cone Sleeve Shear Bolt
Metal Munche r Mill
String Mill w/ Flex Area Metal Munche r Mill
侧钻水平井：套管开窗井眼曲率、方位、水平段垂深、水
平段长度有严格要求且井斜角达到85°以上的侧钻工艺。
侧钻时要求的套管开窗应能满足起下钻具、
测井、下小套管等顺利通过窗口无刮阻现象。
（2）段铣开窗
段铣开窗是用套管锻铣工具铣去套管20-25m，再通
过其它技术形成一个造斜点。 ①段铣钻具组合：钻杆、钻铤、段铣工具、扶正器 ②段铣套管：确认刀片在切割位置后定点先缓慢启动转 盘20r/min，然后开泵，泵压不小于8Mpa，转速40-
井，而报废应达到井下无落物、层间无窜通、井内 （套损部位）无窜流。
2、套管开窗技术
套管开窗就是在套管井眼的侧面专用铣锥钻磨出一条
一定长度和宽度的豁口，使裸眼钻进的钻具及完钻后下 入小直径套管能顺利通过。
（1）斜向器开窗
1）斜向器的送入与固定 斜向器的重要作用是导斜，使开窗铣锥能在套管侧面 开出出利于侧钻和完井套管下入的窗口。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，