套管開窗側鉆技術及應用要點

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1、套管開窗側鉆技術及應用從20世紀90年代初期，我國各油田開始研究、應用側鉆井技術，采用側鉆井技術能夠減少調整井施工，節(jié)省征地、道路建設、采油及地面工程等費用，具有廣闊的應用前景。側鉆井技術主要應用在以下幾種井況：井下技術狀況差(套管變形或損壞、井下落物)；采油井不出油或低產井；老井油層互竄或油層高含水；調整井網挖掘剩余油，增加可采儲量；老井加深，開發(fā)或勘探深層系油藏。一、油田開發(fā)的現實需求——套管開窗側鉆技術國內各老區(qū)油田經過較長時間的開發(fā)生產，由于套管變形或損壞、井下落物事故不易處理，以及井下水錐或氣錐等多種原因的影響，陸續(xù)有部分油水井已不能維持正常生產，

2、造成原油及天然氣產量逐年下降，嚴重威脅到油田的正常生產。為了降低鉆井綜合成本，特別是有效的利用現有井眼，發(fā)揮老井潛力，國內油田加強了小井眼開窗側鉆技術的研究與應用。經過幾年來的不斷發(fā)展，這一技術已日趨成熟和完善。開窗側鉆技術就是利用老井井眼對油藏進行再開發(fā)挖潛，并充分利用老井原有的一些采輸設備，使原井的生產潛力得以充分發(fā)揮的新技術新工藝，從而延長老井使用壽命，提高原油產量，同時還可利用老井的井眼大幅度降低施工成本，縮短施工周期，提高綜合經濟效益。因而開窗側鉆二次開發(fā)老井的油氣資源，在今后數年仍具有廣闊的應用前景。二、側鉆井設計、施工的相關原則10由于各油田油

3、藏埋深、儲層物性、地質特點、套管程序有著諸多不同，如何有效利用套管開窗側鉆技術，提高油藏開發(fā)效果，需要做大量的研究工作，這主要包括鉆井設備優(yōu)選配套，井眼軌跡設計、監(jiān)測和控制，鉆井液、完井液選型及現場處理維護，完井固井施工及測井射孔等，以形成一套適合各油田的側鉆井技術。1、窗口位置的優(yōu)化設計側鉆位置的選擇與原井套管完好情況、地層巖性、油水層縱向分布狀況、工具造斜能力、開窗方式、地質設計有關。側鉆位置的優(yōu)選應以盡量利用較長的老井眼、縮短鉆井周期、節(jié)約鉆井成本、保證鉆井施工安全、延長油井有效壽命、提高油井產量為總原則。具體可以歸納為以下幾點：(1)側鉆位置要盡可能

4、深；側鉆位置以上套管完好，無變形、破裂和漏失，窗口應選擇在固井質量好、井斜小的井段，并避開套管接箍2—3m。(2)若采用鍛銑方式開窗，側鉆位置及以下至少20m之內地層穩(wěn)定、可鉆性要好，以便于造臺肩和鉆出新井眼，并且不易回到老井眼。(3)側鉆位置應盡量選擇在砂巖或非膨脹泥巖地層，最好能避開膨脹頁巖和巖鹽井段、避開老井的水淹區(qū)；側鉆位置應盡可能避開射孔井段，保證開窗和鉆進施工安全。(4)對于出砂嚴重、竄漏和射孔后套管破裂而需要開窗側鉆的油井，在開窗窗口的位置選定時，要綜合考慮側鉆效果。一般開窗位置選在距射孔井段30m以上。10(5)對比井史與測井資料，窗口位置應

5、滿足方位、水平位移、造斜點、井眼曲率等綜合參數的要求。2、鉆井設備配套套管開窗側鉆的鉆井設備配套有兩種：一是修井機配套，另一種是鉆機配套。選用修井機配套進行套管開窗側鉆，具有轉速易控制、鉆井消耗低等優(yōu)點，但也存在動力連接單一、處理復雜事故能力低等缺點；而使用鉆機配套具有動力強勁、處理復雜事故能力強的特點，但同時鉆井消耗高，設備搬按都十分不方便。一般情況下，套管開窗側鉆小井眼采用修井機配套，大井眼采用鉆機配套。3、工程優(yōu)化設計套管開窗技術有兩種：一種是采用鍛銑器的鍛銑開窗技術()，另一種是采用銑錐的磨銑開窗技術。磨銑開窗相對于鍛銑開窗具有周期短，對鉆井液性能和

6、水泥環(huán)質量要求低，且事故少等優(yōu)點，因此目前主要采用磨銑開窗的方式。井眼軌跡優(yōu)化設計，根據原井眼軌跡，靶點坐標、完鉆垂深、最大水平位移、靶前距、入窗要求、水平段鉆進的要求，原井允許的窗口位置和定向造斜工具的造斜能力等，合理選擇造斜點、剖面類型和井眼曲率，并利用計算機軟件優(yōu)化設計出能滿足鉆井、完井、測井、井下作業(yè)和采油需要的井眼軌跡。實踐證明：側鉆定向井采用“增一穩(wěn)”剖面，有利于鉆壓和扭矩的傳遞及井眼軌跡控制。側鉆水平井采用“增一穩(wěn)一增一穩(wěn)(水平)”剖10面，這種剖面在施工中井眼軌跡控制有充分的調整井段，可以適時彌補工具實際造斜率的誤差。在確定造斜率時，第二個造

7、斜率取得比第一個造斜率低，這樣在后期油藏位置發(fā)生變化時有利于調整。三、鉆井施工1、井眼的準備(1)使用陀螺測量儀進行原井軌跡復查。(2)下鉆通徑，檢查套管有無變形和破損，注水泥封住原井欲開窗口的以下井眼，并按要求進行試壓(15Mpa穩(wěn)壓10min)。(3)根據原井眼的陀螺數據和新井眼的設計方位確定斜向器的方向，并用鉆柱送入預定位置，用陀螺儀測量、確定斜向器的方向。2、開窗作業(yè)磨銑開窗作業(yè)采用的銑錐，主要由鑲有硬質合金的銑錐體、排水槽、水眼、接頭等部分組成。磨銑過程可分為四段：一段起引導作用、二段是磨銑套管的主要段、三段起穩(wěn)定銑錐擴大窗口作用、四段起修整窗口作

8、用。銑錐下到預定位置后，鉆具在轉盤驅動下帶動銑錐旋轉