侧钻井技术

8217
8907
9255
9257
9385
累 油
6000 4000 2000 539 0
May-1992 Oct-1992
Mar-1993 Aug-1993 Jan-1994
Jun-1994 Nov-1994 Apr-1995 Sep-1995 Mar-1996
Jul-1996
Dec-1996
1998年以来，由于钻井技术的不断提高和套管 开窗侧钻技术的逐步配套完善，胜利油田侧钻技 术得到了长足发展，侧钻井在提高油田开发水平、 节约钻井成本等方面的优势逐渐体现出来，目前
困难。
套管开窗
锻铣开窗
在设计位置将原井眼 的一段套管用锻铣工 具铣掉，锻铣长度一 般大于20米，以避免 套管磁场对随钻仪器 的影响，然后在该井 段注水泥，再利用导 向钻具定向侧钻出新 井眼。
水泥塞
锻铣器
套管开窗
磨铣开窗
在设计井段下入斜向 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。其优点是侧钻 开窗井段短，通常为 3~4 米 ， 容 易 侧 钻 出 新井眼。
否有落物、套管有无损坏、开窗位置是否有水 泥封固、是否需避开套管接箍等情况。
⑵掌握本口井的套管层次及尺寸、钢级、壁厚、 下深以及开窗点井深、水泥返高、人工井底、 井身质量、固井质量要求等。 ⑶了解井场周围有无注汽、注水井、采注井井 口压力，以便及时联系停注。
1）前期准备
（4）了解侧钻井技术要求、侧钻原因及目的 、完钻井深、录取资料要求，是否还有其 它特殊需要等。 （5）了解井控有关要求、油气层保护措施、 环境保护措施。 （6）了解对钻井液的性能要求、钻井液种类 、技术措施。 （7）了解邻井井身轨迹资料，与本井设计井 身轨迹是否交叉，有无相碰的可能。
侧钻（井）技术的应用范畴
• • • •
工程原因 开发需要 地质需要 特殊工艺井
侧钻井的种类
套管下裸眼侧钻
裸眼侧钻
拔套管裸眼侧钻 斜向器开窗侧钻
套管开窗侧钻
套管段铣侧钻
国外侧钻井发展概况
侧钻技术是在定向井技术基础上发展起来的
。从常规侧钻井（非定向侧钻井和定向侧钻井） 发展到短半径侧钻水平井和连续油管侧钻井，代 表侧钻井新技术的短半径侧钻水平井和连续油管 侧钻井所占比例在逐年增加。
铣锥
造斜器
套管开窗工具
磨铣开窗工具
锻铣开窗工具
套管开窗工具—斜向器
开窗多折面斜向器 铣鞋沿第一斜面到达窗口最 大宽度时，沿垂面铣出最大 窗口，而后沿第二斜面完成 开窗工作。
复式铣锥开窗
段铣器
一体式地锚斜向器
4）工具仪器
测量仪器：
MWD＋＋R 小尺寸有线随钻
电子单多点
陀螺测斜仪
专用钻具、钻头
2）技术准备
⑴查对原井井史资料，核准原井井身轨迹。准确掌 握（有必要时计算）窗口点的井斜、方位，同本 井设计的井斜、方位的差值，确定井身轨迹控制 措施，以及对套管开窗的影响。 ⑵查对原井套管记录，确定开窗起始点位置应选在 套管接箍下2-3米为宜。 ⑶查原井施工复杂情况记录，制定本井事故预防措 施。 ⑷查原井钻进速度、地层岩性以及钻井液性能，确 定本井钻头选型。
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。
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。
永 12 侧 12 井生产综合曲线 163.6
133.2 115.8 127.8 138.1 154.4 83.8
日 液
80 40 0
日 油
12 8 4 0 100
套坏 关井
含 水
90 82.8 80 70 70.1 10000 8000 82.3
86.3
永 12 侧 12 生 产 曲 线
7698 6502 4838 2661
已经成为胜利老油区剩余油挖潜、提高油田采收
率的一种行之有效的方法。
截至到2006年9月，胜利油区共投产侧钻井510口。
140 120 100 80 60 40 20 0 1990 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2 7 5 2 5 14 36 22 65 51 74 58 48 121
4）下斜向器
（1）准备工作 检查斜向器的送入管有无弯曲、是否畅通，丝扣连接是否牢 固，卡瓦牙是否合乎要求。下入斜向器钻具组合如下： A、ф177.8mm套管用ф148mm斜向器+311*310定向接头 +ф88.9mm钻杆。 B、ф139.7mm套管用ф114mm斜向器+2A11*2A10定向接 头+ф73.0mm钻杆 （2）下钻 A、将定位接头、定位键固定在与斜向器斜面同一方向。 B、组织下钻，送入斜向器钻具按规定扭矩双钳紧扣，下钻 到预定深度。 斜向器下钻通过防喷器、套管头短节部位时要小心下 放，以免损坏工具；下钻要平稳，严禁中途顿钻、溜钻和 猛刹钻柱，遇阻不能强下，遇阻不超过 20kN；下钻期间 严禁转动钻具/开泵循环。
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ห้องสมุดไป่ตู้也比较近，必须考虑 老井井斜的影响。
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。
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
梁11-105屋脊井位部署图（沙二7）
陀螺测井之前 陀螺测井之后
井身轨迹数据对比表 井身轨迹数据对比表
井 号 梁11-101 梁11-103 梁11-105 梁11-104 原始轨迹数据 闭合方位 位移 （度） （米） 1 92 267 20.8 183 37 357 39
表二
利用这些资料校正实际 地下井点，构造鞍部消失， 含油面积扩大0.1Km2，石 油地质储量增加10万t，剩 余可采储量由原来的1万t增 加到4万t。
适用条件
在井型的选择上，为了挖掘剩余油潜力可细分为
五种类型：
①断失层
②局部微构造高点
③井间剩余油滞留区
④老井部分生产层段报废，原井仍有潜力的层系
⑤井网不完善的潜力层
结合剩余油分布特征及地面和井筒条件， 优化侧钻井挖潜模式
侧钻断失层 侧钻微构造高点 剩余油滞留区
老井更新侧钻
加深侧钻
根据现有钻井、完井工艺技术水平，胜利油田在 经济评价的基础上、结合胜利油田目前的开发状况， 确定了侧钻井的选井原则。
油层水淹图 砂体等厚图
地震剖面图
1)优化选择报废老井，确保侧钻挖潜成功率
针对油层较多的局部微高潜力， 选择能沿断层上升盘实施侧钻的 老井，尽量沿各层系局部高点多 穿油层。
针对处于构造腰部的井间滞留区 及井网不完善的潜力层，重点考 虑井网的完善，井距合理，靶点 应设计在井间剩余油较为富集的 地区。
层系较单一的断失层潜力多选择靠近靶点的老井。 加深侧钻古潜山油层，提高井网对储量的控制程度。
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
适合于开窗点距目的层较远、水平位移较大且有特 殊要求的侧钻井。
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。
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。
开窗侧钻方式优化
侧钻速度快，工艺简单，适应于一般的开
窗侧钻井；
斜向器开 窗
开窗后即可侧钻出去，且有一定井斜角， 有利于造斜减少裸眼段； 施工周期短； 井下事故少，侧钻成功率高。 优点：段铣井段较长时，可用随钻仪器随
套管段铣 器开窗
钻随测，有利于初始井眼的轨迹控制。 缺点：裸露井段长，段铣后需打水泥塞， 施工周期长，工艺复杂在地层较硬时侧钻
“八五” 14口
“九五”
122口
“十五” 326口
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
技术优势
a)使死井复活，老井更新，保持和完善原有井网 b)能强化采油，延长油藏开采年限，提高最终原 油采收率 c)充分利用老井上部井眼，大幅度降低钻井成本 d)充分利用老井场和地面设施，节约投资，保护 环境 e)获得新的地质资料，为重新认识油层提供依据
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
选井及工程设计
开 窗 侧 钻 工 艺 流 程
（1）通井、通径、试压 （2）测陀螺 （3）开窗侧钻
（4）定向钻进
（5）完井作业
1）前期准备
⑴审查原井内管柱尺寸、深度、结构、井下是
钻井工艺研究院
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
侧钻井是指使用专门井下工具，从老井 内侧钻而成的井。 侧钻井具有节约投资、中靶精度高、
丢手工具 悬挂器
经济可采剩余油富集规模要求小等优势，
200 160 120 94.6 64.5 18.1 20 16 19.3 16.3 15.2 13.3 12.9 8.8 2.9 97.8 91.7 92.4 88.2 4.1 3.3 4.6 2.8 0.3 96.4 97.4 96.7 98.2 98.4 1.9 97.7 12.4 85.6 97.3 109.3 106.2
根据油藏特性 及工程、地质 条件，原井状 况以及确定的 井眼轨道类型 等，造斜率一 般在0.2～ 0.6º/m的范 围内。 造斜率的大小 要考虑现有造 斜工具的造斜 能力，并留有 适当余地以便 进行调节。 考虑造斜率与 井斜角相关性 原理，井斜越 大越易造斜， 在设计时初始 井段的造斜率 应选较低值， 在施工时用高 造斜率的工具 保证设计造斜 率的实现。 在现有工具造 斜率范围内， 尽可能选用较 高的造斜率， 可以缩短造斜 段的长度，提 高钻井速度， 实现安全经济 优质快速钻井。
开窗点选择
根据造斜马达的造斜能力和井眼轨迹控制的技
术水平以及地质条件和开采要求，结合所选择的
轨道类型，从而选择出合适的侧钻位臵，
避开水层
水泥封固段胶结良好
开窗点
避开套管接箍及扶正器
套管腐蚀较轻、无变形 泥岩或砂泥岩井段
选择
造斜率的设计
造斜率的选择要依据所用工具的造斜能力，仪器 通过能力，钻具的抗弯强度及施工和完井要求等。
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
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
构造图 目前管柱
钻井设计数据表 油层数据表
断面图
井身结构图
新井预测数据表 老井井史情况表 邻井生产情况表
油藏剖面图