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
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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；
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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
窗口：2799.47m
这类型井有 官8-2-2K井、 小12-6-2K井 等几十口井。
（二）应用井剖面设计
第三部分
侧钻井开窗技术
侧钻井技术按开窗工具的不同来区分：主要有 锻铣开窗和斜向器开窗两种。锻铣开窗是通过锻铣 工具在设计位置锻铣掉一定长度的井下套管，打水 泥塞封固后，通过钻水泥塞、定向侧钻出新井眼。 斜向器开窗是将斜向器下入到设计井的侧钻点位置 锚定后，通过开窗工具在斜向器的引导下，直接从 套管内开窗侧钻出新井眼。
结构如图：
侧钻井开窗技术
液压式弧面斜向器： 2、工作原理： 当球入座后，高压的液体进入到活塞缸内，推动上、下 锥体移动，剪断销钉，随着压力升高，使具有不同齿牙的卡 瓦先后牢固座卡在套管内壁上，密封胶筒也外胀封堵套管环 空。活塞向前移动时，自锁机构锁紧，使活塞只能向前移动， 而不能向后移位。当卡瓦卡紧后，倒扣丢手，上提管柱便可 把送入部分提出井口，此时便完成了送斜作业。
侧钻井开窗技术
与之 匹配的开窗铣锥性 能参数为： （1）最大外径120mm； （ 2 ）最大外径稳定长度 为300mm左右； （ 3 ）前端外径：φ80mm ； （4）磨铣钻速：60rpm； （ 5 ）磨铣钻压： 5-10KN 。 结构如图：
ф 101.6mm 套管 下深：3080m

套管扶正器
Φ 114mm 浮箍 . Φ 114mm 浮鞋 ф 135mm 井眼 3080m
小12-6-2K井身剖面及井身结构
（二）应用井剖面设计
2、侧钻水平井剖面设计 大港油田施工了一口侧钻水平井，该井是在 Ф139.7mm套管内侧钻完成的水平井，是“九五”期间总公司 重点攻关项目，钻采院为主要技术攻关单位，成立了专门的 侧钻水平井工程设计项目组、完井工艺技术研究项目组，进 行技术准备、现场技术指导。该井 1997 年完成，测量井深 1968.4m，垂深井深1764.1m，最大井斜角88.28°水平位移： 295.9m，水平段长138.78m。当时是国内第一口独立设计和施 工的套管开窗侧钻水平井。该井的成功标志着大港油田具备 了套管开窗侧钻水平井的能力。
侧钻井技术
◆概述 ◆侧钻井设计
◆侧钻井开窗技术
◆井眼轨迹控制技术 ◆侧钻井完井技术
第一部分
概述
钻采院是一所从事钻井新工艺、新技术、新工具、新设
备的开发、研究、推广、应用以及常规生产井、特殊井设计 的科研院所。在侧钻井技术上，从“七五”末起，开始侧钻 井技术的攻关，先后完成国家级、总公司级、集团公司级科 研项目7项。在大港油田已成功的设计、实施了数十口侧钻 井，“九五”期间成功的进行了官 50-9KH 侧钻水平井的施 工。完井技术可进行固井、筛管、裸眼砾石充填施工。侧钻 井工具研发方面，进行了侧钻井配套工具研制、应用、改进。
主要有开窗铣锥、开窗斜向器、145扩孔钻头、固井悬挂器、
101.6弹性扶正器、筛管悬挂器、砾石充填工具等。
第二部分
侧钻井设计
（一）侧钻井设计难点
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侧钻井设计必须经过严格的剖面优化设计； 由于侧钻井是在老井井区内进行施工，要认 真作好井眼轨迹防碰工作； 由于侧钻井眼小，要进行合理的钻具组合 设计，以满足剖面设计要求，达到优质快 速钻进的目的；
（二）应用井剖面设计
1、普通定向侧钻井 普通定向侧钻井剖面设计现场应用较多。 如：官8-2-2 井，该井为直井， 1994年 1月 31日完井， 完钻井深 2104.0m， 139.7mm油层套管完井。由于套变严重 要求侧钻，套变位置1966.42m。 要求开窗位置： 1910m，完钻井深 2052m ，方位46°侧 钻。 2001年4月25日下CT114mm锚定封隔器至1914.53m，定 向座键，确定方位，开窗。5月8日钻至设计井深2052m， 注水泥完井。该井的井身剖面及井身结构为：
侧钻井开窗技术
机械式弧面斜向器的 主要技术参数为： （ 1 ）具有φ124mm 弧面； （2）斜面夹角≤3º ； （ 3 ）最大外径≤ 116mm ； （ 4 ） 具有自锁性能的 斜向器固定机构； （5）送入钻压≥9KN。 结构如图：
侧钻井开窗技术
液压式弧面斜向器： 1、结构组成 液压自封式造斜工具主要由送入部分、斜面、密封胶筒、销 紧机构、活塞推动系统、座卡部分组成，其结构如图所示。