侧钻井技术课件.ppt

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1、钻井工艺研究院钻井工艺研究院1.1.1.1.技术概况技术概况技术概况技术概况 2.2.2.2.侧钻井的技术优势与适应条件侧钻井的技术优势与适应条件侧钻井的技术优势与适应条件侧钻井的技术优势与适应条件3.3.3.3.套管开窗侧钻关键技术套管开窗侧钻关键技术套管开窗侧钻关键技术套管开窗侧钻关键技术4 4 4 4.斜向器开窗侧钻井施工流程斜向器开窗侧钻井施工流程斜向器开窗侧钻井施工流程斜向器开窗侧钻井施工流程5 5 5 5.存在的存在的存在的存在的主要问题、新技术主要问题、新技术主要问题、新技术主要问题、新技术集成集成集成集成与下步攻关方向与下步攻关方向与下步攻关方向与下步攻关方向汇报内容汇报内容

2、侧钻井具有侧钻井具有节约投资节约投资、中靶精度高中靶精度高、经济可采剩余油富集规模要求小等优势经济可采剩余油富集规模要求小等优势，特别适合挖掘断块特别适合挖掘断块小屋脊小屋脊、小夹角小夹角、小高小高点点、井间滞留区井间滞留区等小规模剩余油富集区，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。进一步提高储量动用程度和采收率。管外封隔器管外封隔器 丢手工具丢手工具 悬挂器悬挂器水层水层坐封工具坐封工具井壁井壁小套管小套管注水泥箍注水泥箍 侧钻井是指使用专门井下工具，从侧钻井是指使用专门井下工具，从老井老井内内侧钻而成的井。侧钻而成的井。侧钻水平井是指使用专门井下工具，从侧钻水平井是指使用专

3、门井下工具，从老井内老井内侧侧钻而成的水平井。它是在钻而成的水平井。它是在侧钻井技术、水平井技术和侧钻井技术、水平井技术和小井眼技术小井眼技术的基础上发展起来的的基础上发展起来的代表九十年代钻井水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。高单井产量和采收率。侧钻（井）技术的应用范畴侧钻（井）技术的应用范畴工程原因工程原因开发需要开发需要地质需要地质需要特殊特殊工艺井工艺井侧钻井的种类侧钻井的种类p裸眼侧钻裸眼侧钻p套管开窗侧钻套管开窗侧钻套管下裸眼侧钻套管下裸眼侧钻拔套管裸眼侧钻拔套管裸眼侧钻斜向器开窗侧钻

4、斜向器开窗侧钻套管段铣侧钻套管段铣侧钻国外侧钻井发展概况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。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。钻井所占比例在逐年增加。90 90年代美国几种钻井新技术发展速度对比年代美国几种钻井新技术发展速度对比国外状况国外状况 开窗侧钻常用钻机开窗侧钻常用钻机n修井机修井机n

5、小型钻机小型钻机n连续油管作业机连续油管作业机国内侧钻井发展概况国内侧钻井发展概况 国内从国内从5050年代末、年代末、6060年代初开始试验研究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。钻到侧钻水平井三个发展阶段。玉门玉门新疆新疆辽河辽河 胜利油田自胜利油田自19901990年侧钻第一口井永年侧钻第一口井永1212侧侧1212井以井以来，来，陆续进行了侧钻井挖潜试验，到陆续进行了侧钻井挖潜试验，到9797年共侧钻年共侧钻2121口口井，其中井，其中7 7口井投产获得成功。口井投产获得成功。永永12侧侧12

6、生生产产曲曲线线套坏套坏关井关井 1998 1998年以来，由于年以来，由于钻井技术的不断提高和套管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，开窗侧钻技术的逐步配套完善，胜利油田侧钻技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、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节约钻井成本等方面的优势逐渐体现出来，目前，目前已经成为胜利老油区剩余油挖潜、提高油田采收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。率的一种行之有效的方法。截至到截至到20062006年年9 9月，胜利油区共投产侧钻井月，胜利油区共投产侧钻井5

7、10510口。口。“八五八五”1414口口“九五九五”122122口口“十五十五”326326口口 1.1.1.1.技术概况技术概况技术概况技术概况 2.2.2.2.侧钻井的技术优势与适应条件侧钻井的技术优势与适应条件侧钻井的技术优势与适应条件侧钻井的技术优势与适应条件3.3.3.3.套管开窗侧钻关键技术套管开窗侧钻关键技术套管开窗侧钻关键技术套管开窗侧钻关键技术4.4.4.4.斜向器开窗侧钻井施工流程斜向器开窗侧钻井施工流程斜向器开窗侧钻井施工流程斜向器开窗侧钻井施工流程5.5.5.5.存在的存在的存在的存在的主要问题、新技术主要问题、新技术主要问题、新技术主要问题、新技术集成集成集成集成与

8、下步攻关方向与下步攻关方向与下步攻关方向与下步攻关方向汇报内容汇报内容a)a)a)a)使死井复活，老井更新，保持和完善原有井网使死井复活，老井更新，保持和完善原有井网使死井复活，老井更新，保持和完善原有井网使死井复活，老井更新，保持和完善原有井网b)b)b)b)能强化采油，延长油藏开采年限，提高最终原能强化采油，延长油藏开采年限，提高最终原能强化采油，延长油藏开采年限，提高最终原能强化采油，延长油藏开采年限，提高最终原油采收率油采收率油采收率油采收率c)c)c)c)充分利用老井上部井眼，大幅度降低钻井成本充分利用老井上部井眼，大幅度降低钻井成本充分利用老井上部井眼，大幅度降低钻井成本充分利用老

9、井上部井眼，大幅度降低钻井成本d)d)d)d)充分利用老井场和地面设施，节约投资，保护充分利用老井场和地面设施，节约投资，保护充分利用老井场和地面设施，节约投资，保护充分利用老井场和地面设施，节约投资，保护环境环境环境环境e)e)e)e)获得新的地质资料，为重新认识油层提供依据获得新的地质资料，为重新认识油层提供依据获得新的地质资料，为重新认识油层提供依据获得新的地质资料，为重新认识油层提供依据技术优势技术优势 适用条件适用条件 在井型的选择上，为了挖掘剩余油潜力可细分为在井型的选择上，为了挖掘剩余油潜力可细分为在井型的选择上，为了挖掘剩余油潜力可细分为在井型的选择上，为了挖掘剩余油潜力可细分

10、为五种类型：五种类型：五种类型：五种类型：断失层断失层断失层断失层局部微构造高点局部微构造高点局部微构造高点局部微构造高点井间剩余油滞留区井间剩余油滞留区井间剩余油滞留区井间剩余油滞留区老井部分生产层段报废，原井仍有潜力的层系老井部分生产层段报废，原井仍有潜力的层系老井部分生产层段报废，原井仍有潜力的层系老井部分生产层段报废，原井仍有潜力的层系井网不完善的潜力层井网不完善的潜力层井网不完善的潜力层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，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优化侧钻井挖潜模式 侧钻断失层侧钻断失层侧钻微构造高点侧钻微构造高点加深侧钻加深侧钻老井更新

11、侧钻老井更新侧钻剩余油滞留区剩余油滞留区 根据现有钻井、完井工艺技术水平，胜利油田在根据现有钻井、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，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。确定了侧钻井的选井原则。v 裸眼段长度裸眼段长度1000m1000m，一般为，一般为300-500m300-500mv 侧钻井井斜角侧钻井井斜角5050，一般为，一般为25-4025-40v 开开窗窗点点必必须须处处在在泥泥岩岩段段，泥泥岩岩段段厚厚度度5m5m、固固井井质量良好质量良好v 开开窗窗点点井井斜斜角角应应小小于于5 5度度，井井斜斜方方位位要

12、要与与侧侧钻钻目目的的层层方位基本一致方位基本一致v 老井必须有油层套管，老井必须有油层套管，套管尺寸套管尺寸139.7mm139.7mmv 中高渗透储层、剩余可采储量大于中高渗透储层、剩余可采储量大于50005000吨吨1.1.1.1.技术概况技术概况技术概况技术概况 2.2.2.2.侧钻井的技术优势与适应条件侧钻井的技术优势与适应条件侧钻井的技术优势与适应条件侧钻井的技术优势与适应条件3.3.3.3.套管开窗侧钻关键技术套管开窗侧钻关键技术套管开窗侧钻关键技术套管开窗侧钻关键技术4.4.4.4.斜向器开窗侧钻井施工流程斜向器开窗侧钻井施工流程斜向器开窗侧钻井施工流程斜向器开窗侧钻井施工流程

13、5.5.5.5.存在的存在的存在的存在的主要问题、新技术主要问题、新技术主要问题、新技术主要问题、新技术集成集成集成集成与下步攻关方向与下步攻关方向与下步攻关方向与下步攻关方向汇报内容汇报内容侧钻井设计标准侧钻井设计标准 构造图构造图断面图断面图油藏剖面图油藏剖面图地震剖面图地震剖面图砂体等厚图砂体等厚图油层水淹图油层水淹图目前管柱目前管柱钻井设计数据表钻井设计数据表油层数据表油层数据表新井预测数据表新井预测数据表老井井史情况表老井井史情况表邻井生产情况表邻井生产情况表井身结构图井身结构图1)1)优化设计技术优化设计技术1)1)优化选择报废老井，确保侧钻挖潜成功率优化选择报废老井，确保侧钻挖潜

14、成功率针对油层较多的局部微高潜力，针对油层较多的局部微高潜力，选择能选择能沿断层上升盘实施侧钻的沿断层上升盘实施侧钻的老井老井，尽量沿各层系局部高点多，尽量沿各层系局部高点多穿油层。穿油层。针对处于构造腰部的井间滞留区针对处于构造腰部的井间滞留区及井网不完善的潜力层，及井网不完善的潜力层，重点考重点考虑井网的完善虑井网的完善，井距合理，靶点，井距合理，靶点应设计在井间剩余油较为富集的应设计在井间剩余油较为富集的地区。地区。层系较单一的断失层潜力多选择靠近靶点的老井。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。加深侧钻古潜山油层，提高井网对储量的控制

15、程度。2)2)进行老井综合校正，消除老井井斜影响进行老井综合校正，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，必须考虑离断层、微构造的高点的距离也比较近，必须考虑老井井斜老井井斜的影响。的影响。v老井井斜的陀螺校正老井井斜的陀螺校正v测井与地震资料的对比校正测井与地震资料的对比校正v消除补心差别的补心高校正消除补心差别的补心高校正 通过校正，做到通过校正，做到主断棱、井间构造、主断棱、井间构造、局部构造、油水边局部构造、油水边界四落实，进而保界四落实，进而保证老井侧钻效果。证老井侧钻效果。梁梁11-105

16、11-105屋脊井位部署图屋脊井位部署图（沙二7）陀螺测井之前陀螺测井之前陀螺测井之后陀螺测井之后利用这些资料校正实际利用这些资料校正实际地下井点，构造鞍部消失，地下井点，构造鞍部消失，含油面积扩大含油面积扩大0.1Km0.1Km2 2，石，石油地质储量增加油地质储量增加1010万万t t，剩，剩余可采储量由原来的余可采储量由原来的1 1万万t t增增加到加到4 4万万t t。井身轨迹数据对比表井身轨迹数据对比表重重新新认认识识了了油油水水关关系系及及开开发发动动态态矛矛盾盾，发发现现在在主主力力油油层层沙沙二二6-76-7尚尚有有较较大大潜潜力力，侧侧钻钻井井井井数数由由原原来来的的1 1口

17、口增增加加到到4 4口口，增增加加可可采采储储量量4x104x104 4t t，初初增增油油能能力力89t/d89t/d，采采油油速速度度提提高高了了9.5%9.5%，综合含水下降了，综合含水下降了15.6%15.6%，开发效果显著提高。，开发效果显著提高。3 3）优化轨迹类型、侧钻点、造斜率和开窗侧钻方式）优化轨迹类型、侧钻点、造斜率和开窗侧钻方式适合于开窗点距目的层较远、水平位移较大且有特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。殊要求的侧钻井。轨轨迹迹类类型型优优化化直井段侧钻段直井段侧钻段增斜段增斜段直井段侧钻段直井段侧钻段增斜段稳斜段增斜段稳斜段直井段侧钻段直井段侧

18、钻段增斜段稳斜段降斜段增斜段稳斜段降斜段适合于开窗点距目的层在适合于开窗点距目的层在200200米以内、水平位移不米以内、水平位移不大的侧钻井大的侧钻井适合于开窗点距目的层较远、水平位移较大的侧钻井；适合于开窗点距目的层较远、水平位移较大的侧钻井；避开水层避开水层开窗点选择开窗点选择 根据根据造斜马达的造斜能力造斜马达的造斜能力和和井眼轨迹控制的技井眼轨迹控制的技术水平术水平以及地质条件和开采要求，结合所选择的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置，轨道类型，从而选择出合适的侧钻位置，开窗点开窗点选择选择水泥封固段胶结良好水泥封固段胶结良好避开套管接箍及扶正器避

19、开套管接箍及扶正器套管腐蚀较轻、无变形套管腐蚀较轻、无变形泥岩或砂泥岩井段泥岩或砂泥岩井段 造斜率的选择要依据所用工具的造斜能力，仪器造斜率的选择要依据所用工具的造斜能力，仪器造斜率的选择要依据所用工具的造斜能力，仪器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。通过能力，钻具的抗弯强度及施工和完井要求等。通过能力，钻具的抗弯强度及施工和完井要求等。通过能力，钻具的抗弯强度及施工和完井要求等。造斜率的设计造斜率的设计在现有工具造在现有工具造斜率范围内，斜率范围内，尽可能选用较尽可能选用较高的造斜率，高的造斜率，可以缩短造斜可以缩短造斜段的长度，提段的长度

20、，提高钻井速度，高钻井速度，实现安全经济实现安全经济优质快速钻井。优质快速钻井。考虑造斜率与考虑造斜率与井斜角相关性井斜角相关性原理，井斜越原理，井斜越大越易造斜，大越易造斜，在设计时初始在设计时初始井段的造斜率井段的造斜率应选较低值，应选较低值，在施工时用高在施工时用高造斜率的工具造斜率的工具保证设计造斜保证设计造斜率的实现。率的实现。造斜率的大小造斜率的大小要考虑现有造要考虑现有造斜工具的造斜斜工具的造斜能力，并留有能力，并留有适当余地以便适当余地以便进行调节。进行调节。根据油藏特性根据油藏特性及工程、地质及工程、地质条件，原井状条件，原井状况以及确定的况以及确定的井眼轨道类型井眼轨道类型

21、等，造斜率一等，造斜率一般在般在0.20.20.60.6/m/m的范的范围内。围内。斜斜向向器器开开窗窗开窗侧钻方式优化开窗侧钻方式优化套套管管段段铣铣器开窗器开窗优点：优点：段铣井段较长时，可用随钻仪器随段铣井段较长时，可用随钻仪器随钻随测，有利于初始井眼的轨迹控制。钻随测，有利于初始井眼的轨迹控制。缺点：缺点：裸露井段长，段铣后需打水泥塞，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施工周期长，工艺复杂在地层较硬时侧钻困难。困难。侧钻速度快，工艺简单，适应于一般的开侧钻速度快，工艺简单，适应于一般的开窗侧钻井；窗侧钻井；开窗后即可侧钻出去，且有一定井斜角，开窗后即可侧

22、钻出去，且有一定井斜角，有利于造斜减少裸眼段；有利于造斜减少裸眼段；施工周期短；施工周期短；井下事故少，侧钻成功率高。井下事故少，侧钻成功率高。锻铣开窗锻铣开窗锻铣器锻铣器水泥塞水泥塞套管开窗套管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。磨铣开窗磨铣开窗铣锥铣锥造斜器造斜器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34米，容易侧钻出新井眼。套管开窗套管开窗套管开窗工具磨铣开窗工具磨铣开窗工具锻铣开窗工具锻铣开窗工

23、具套管开窗工具斜向器斜向器开窗多折面斜向器开窗多折面斜向器开窗多折面斜向器开窗多折面斜向器铣铣鞋鞋沿沿第第一一斜斜面面到到达达窗窗口口最最大大宽宽度度时时，沿沿垂垂面面铣铣出出最最大大窗窗口口，而而后后沿沿第第二二斜斜面面完完成成开窗工作。开窗工作。复式铣锥开窗复式铣锥开窗一体式地锚斜向器一体式地锚斜向器一体式地锚斜向器一体式地锚斜向器段铣器段铣器段铣器段铣器测量仪器测量仪器：nMWDMWD R Rn小尺寸有线随钻小尺寸有线随钻n电子单多点电子单多点n陀螺测斜仪陀螺测斜仪4 4）工具仪器）工具仪器专用钻具、钻头1.1.1.1.技术概况技术概况技术概况技术概况 2.2.2.2.侧钻井的技术优势与

24、适应条件侧钻井的技术优势与适应条件侧钻井的技术优势与适应条件侧钻井的技术优势与适应条件3.3.3.3.套管开窗侧钻关键技术套管开窗侧钻关键技术套管开窗侧钻关键技术套管开窗侧钻关键技术4.4.4.4.斜向器开窗侧钻井施工流程斜向器开窗侧钻井施工流程斜向器开窗侧钻井施工流程斜向器开窗侧钻井施工流程5.5.5.5.存在的主要问题、新技术集成存在的主要问题、新技术集成存在的主要问题、新技术集成存在的主要问题、新技术集成与下步攻关方向与下步攻关方向与下步攻关方向与下步攻关方向汇报内容汇报内容开开窗窗侧侧钻钻工工艺艺流流程程 （1 1 1 1）通井、通径、试压）通井、通径、试压）通井、通径、试压）通井、通

25、径、试压 （2 2 2 2）测陀螺）测陀螺）测陀螺）测陀螺 （3 3 3 3）开窗侧钻）开窗侧钻）开窗侧钻）开窗侧钻 （4 4 4 4）定向钻进）定向钻进）定向钻进）定向钻进 （5 5 5 5）完井作业）完井作业）完井作业）完井作业 选井及工程设计选井及工程设计 审查审查原井内管柱尺寸、深度、结构、井下是原井内管柱尺寸、深度、结构、井下是否有落物、套管有无损坏、开窗位置是否有水否有落物、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泥封固、是否需避开套管接箍等情况。等情况。掌握本口井的套管层次及尺寸、钢级、壁厚、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

26、工井底、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。井身质量、固井质量要求等。了解井场周围有无注汽、注水井、采注井井了解井场周围有无注汽、注水井、采注井井口压力，以便及时口压力，以便及时联系停注联系停注。1 1）前期前期准备准备1 1）前期前期准备准备（4）了解侧钻井技术要求、侧钻原因及目的、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，完钻井深、录取资料要求，是否还有其它是否还有其它特殊需要特殊需要等。等。（5）了解井控有关要求、油气层保护措施、了解井控有关要求、油气层保护措施、环境保护措施。环境保护措施。（6）了解对钻井液的性能要求、钻井液种类、）了解对

27、钻井液的性能要求、钻井液种类、技术措施。技术措施。（7）了解邻井井身轨迹资料，与本井设计井了解邻井井身轨迹资料，与本井设计井身轨迹是否交叉，有无相碰的可能身轨迹是否交叉，有无相碰的可能。2 2）技术准备）技术准备查对原井井史资料，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。查对原井套管记录查对原井套管记录，确定开窗起始点位置应选在套管接箍下2-3米为宜。查原井施工复杂情况记录施工复杂情况记录，制定本井事故预防措施。查原井钻进速度、地层岩性以及钻井液性能，确定本井钻头选型本井钻头选型。接

28、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。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。起管柱。拆卸井口，起出井内抽油杆油管等。安装封井器。下钻通井。选择与套管相符的钻头通下钻通井。选择与套管相符的钻头通井至窗口井至窗口以下以下30米。米。打水泥塞。在窗口以下打水泥塞。在窗口以下10米处打水泥塞，防止井漏或井米处打水泥塞，防止井漏或井涌。涌。下钻通径。用通径规检查套管有无变形或损坏。下钻通径。用通径规检查套管有无变形或损坏。套管试压。用泥浆泵试压检查套管是否有损坏或漏失套管试压。用泥浆泵试压检查套管是否有损坏或漏失。3 3）井眼准备）井眼准备（1）

29、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、177.8mm套管用148mm斜向器+311*310定向接头+88.9mm钻杆。B、139.7mm套管用114mm斜向器+2A11*2A10定向接头+73.0mm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。斜斜向向器器下下钻钻通通过过防防喷喷器器、套套管管头头短短节节部部位位时时要要小小心心下下放放，以以免免损损坏坏工工具具；下下钻钻要要平平稳稳，严严禁禁中中途途顿顿钻钻、溜溜钻钻和和猛猛刹刹钻钻柱柱

30、，遇遇阻阻不不能能强强下下，遇遇阻阻不不超超过过 20kN20kN；下下钻钻期期间间严禁转动钻具严禁转动钻具/开泵循环开泵循环。4 4）下斜向器）下斜向器 （3）定向 斜向器下至设计井深，按定向工程师要求斜向器下至设计井深，按定向工程师要求逆时针方向旋逆时针方向旋转钻具转钻具调整斜向器斜面至要求方位。调整斜向器斜面至要求方位。用陀螺测斜仪定向，井斜角超过5度的井也可以用磁性测斜仪采用高边原理定向。（4）座斜向器 摆好斜向器斜面方位后，开泵摆好斜向器斜面方位后，开泵憋压到憋压到15-18Mpa15-18Mpa，稳压，稳压5min5min，压降不超过，压降不超过1Mpa1Mpa，如果压降过快，反复

31、开泵，如果压降过快，反复开泵憋压到憋压到15-18Mpa15-18Mpa即可，即可，井口缓缓释放泵压，观察泵压下降至井口缓缓释放泵压，观察泵压下降至0Mpa0Mpa。（5）丢手、起钻4 4）下斜向器）下斜向器下入开窗铣锥下入开窗铣锥A、177.8mm套管用154mm铣锥+120.65mm钻铤6根+88.9mm钻杆B、139.7mm套管用11mm铣锥+88.9mm钻铤6根+73mm钻杆可根据现场情况选用钻铤尺寸。可根据现场情况选用钻铤尺寸。磨铣参数磨铣参数初始开窗段（初始开窗段（0-1m0-1m）：钻压（）：钻压（5-20kN5-20kN）转速（转速（50-70rpm50-70rpm）。）。中间

32、开窗段：钻压（中间开窗段：钻压（5-80kN5-80kN）转速（转速（50-70rpm50-70rpm）。）。出窗段：钻压（出窗段：钻压（5-25kN5-25kN）转速（转速（50-70rpm50-70rpm）。）。修窗作业：转速（修窗作业：转速（50-110rpm50-110rpm）。排量按钻进排量即可排量按钻进排量即可。5 5）开窗作业）开窗作业磨铣作业磨铣作业下下钻钻到到底底后后，多多次次轻轻压压慢慢放放证证明明和和探探实实斜斜向向器器鱼鱼头头位位置置，在在钻钻杆杆上上作作标标记记，记记录录方方入入位位置置，并并和和计计算算方方入入对对比比，以以误误差差不大为宜。不大为宜。提提起起钻钻具

33、具至至斜斜向向器器顶顶部部1m1m左左右右，开开泵泵和和开开动动转转盘盘，转转盘盘转转速速50-70rpm50-70rpm，校对指重表。，校对指重表。缓缓慢慢下下放放至至斜斜向向器器顶顶部部，开开始始开开窗窗作作业业，在在磨磨铣铣完完斜斜面面进进尺尺后后，铣铣锥锥进进入入地地层层，如如果果地地层层较较硬硬，可可能能机机械械钻钻速速较较慢慢，也也可可出出现现堵堵水水眼眼现现象象而而导导致致的的泵泵压压升升高高，这这和和铣铣锥锥的的结结构构和和切切削元件有关，属正常现象。削元件有关，属正常现象。在在磨磨铣铣完完进进尺尺后后，提提高高转转盘盘转转速速上上下下提提放放钻钻具具2-32-3次次反反复复修

34、修整整窗窗口口，直直至至起起下下钻钻具具阻阻挂挂不不超超过过5-20kN5-20kN，在在出出现现阻阻挂挂的的位位置置可定点高速磨铣修整窗口直至阻挂不超过可定点高速磨铣修整窗口直至阻挂不超过5-20kN5-20kN。5 5）开窗作业）开窗作业注意事项注意事项在整个作业过程严禁任何井下落物。在整个作业过程严禁任何井下落物。在在开开窗窗作作业业过过程程中中，要要求求操操作作平平稳稳，严严禁禁顿顿钻钻、溜溜钻钻，送送钻钻均均匀匀，并并作作到到少少放放、多多次次，要要经经常常注注意意扭扭矩矩变变化化情情况况，防防止止井下钻具事故的发生。井下钻具事故的发生。在开窗过程中，尽可能地少停转盘和钻井泵。在开窗

35、过程中，尽可能地少停转盘和钻井泵。在在开开窗窗和和以以后后施施工工中中，在在窗窗口口部部位位的的上上、下下活活动动和和起起下下要要谨谨慎慎，遇遇卡卡处处理理要要小小心心，防防止止造造成成窗窗口口破破坏坏或或阻阻卡卡窗窗口口变变形形造造成的窗口成的窗口“关闭关闭”。注注意意分分析析砂砂样样中中的的铁铁屑屑、岩岩屑屑的的形形状状、数数量量，及及时时了了解解开开窗窗进程，并根据铁屑的大小和形状及时调整作业参数。进程，并根据铁屑的大小和形状及时调整作业参数。5 5）开窗作业）开窗作业下钻与保护窗口 下钻最好选用球形轮钻头或是锥度较大的PDC钻头；根据设计井眼轨迹，下入合理的钻具组合。钻头通过窗口时要精

36、确计算深度，到窗口前缓慢下行，遇阻不大于10kN。遇阻时应上提钻具，转动一下方向再试下放。严禁除铣锥以外的其它工具在窗口处转动。6 6）裸眼钻进）裸眼钻进造斜段井眼轨迹控制造斜段井眼轨迹控制PDCPDCPDCPDC钻头钻头钻头钻头+单弯螺杆单弯螺杆单弯螺杆单弯螺杆+定向接头定向接头定向接头定向接头+无磁钻铤无磁钻铤无磁钻铤无磁钻铤+承压钻杆承压钻杆承压钻杆承压钻杆+加重钻杆加重钻杆加重钻杆加重钻杆+钻杆钻杆钻杆钻杆钻具组合钻具组合钻井方式钻井方式 井下动力驱动井下动力驱动 钻钻 进进 参参 数数 钻压钻压20-40KN 20-40KN 排量排量10-12L/S 10-12L/S 泵压泵压12-

37、15MPa 12-15MPa 裸眼钻进轨迹控制技术裸眼钻进轨迹控制技术稳斜段井眼轨迹控制稳斜段井眼轨迹控制D118mmD118mm单牙轮单牙轮钻头钻头 +D116mm+D116mm扶正器扶正器 +D88.9mm+D88.9mm短短钻铤钻铤 +D116mm+D116mm扶正器扶正器 +托托盘盘接接头头 +D88.9mm+D88.9mm无磁抗无磁抗压钻铤压钻铤 +D116mm+D116mm扶正器扶正器 +承压钻杆承压钻杆 +D73mm+D73mm加重加重钻钻杆杆 +D73mm+D73mm钻钻杆杆 钻具组合钻具组合钻井方式钻井方式 转盘驱动转盘驱动 钻钻 进进 参参 数数 钻压钻压30-50kN 3

38、0-50kN 转速转速40-60r/min 40-60r/min 排量排量12-14L/S 12-14L/S 泵压泵压12-15MPa 12-15MPa 裸眼钻进轨迹控制技术裸眼钻进轨迹控制技术1.1.1.1.技术概况技术概况技术概况技术概况 2.2.2.2.侧钻井的技术优势与适应条件侧钻井的技术优势与适应条件侧钻井的技术优势与适应条件侧钻井的技术优势与适应条件3.3.3.3.套管开窗侧钻关键技术套管开窗侧钻关键技术套管开窗侧钻关键技术套管开窗侧钻关键技术4.4.4.4.斜向器开窗侧钻井施工流程斜向器开窗侧钻井施工流程斜向器开窗侧钻井施工流程斜向器开窗侧钻井施工流程5.5.5.5.存在的主要问

39、题、新技术集成存在的主要问题、新技术集成存在的主要问题、新技术集成存在的主要问题、新技术集成与下步攻关方向与下步攻关方向与下步攻关方向与下步攻关方向汇报内容汇报内容 侧钻井老井眼多数为报废井或长期生产后的低效井，老套侧钻井老井眼多数为报废井或长期生产后的低效井，老套管经长期腐蚀后强度下降，再经侧钻过程起下管柱撞击或磨管经长期腐蚀后强度下降，再经侧钻过程起下管柱撞击或磨损，容易使老套管出现裂缝、漏洞。投产后表现为高含水或损，容易使老套管出现裂缝、漏洞。投产后表现为高含水或者出砂，起下管柱遇阻等者出砂，起下管柱遇阻等,造成侧钻井使用寿命下降。造成侧钻井使用寿命下降。（1 1）老井套管腐蚀和钻具磨损

40、，影响侧钻井使用寿）老井套管腐蚀和钻具磨损，影响侧钻井使用寿命命河河43-C443-C4井的彩超成像成果图井的彩超成像成果图 现河地区已发现河地区已发现现9 9井次，其中井次，其中2 2口井报废，直接口井报废，直接影响正常产量达影响正常产量达200t/d200t/d以上。以上。11存在问题存在问题 由于侧钻井受原井眼尺寸的限制，导致在后期由于侧钻井受原井眼尺寸的限制，导致在后期完井时套管与井壁完井时套管与井壁环形空间小环形空间小，挤水泥阻力大，挤水泥阻力大，影响挤入固井水泥的充分充填影响挤入固井水泥的充分充填，加之侧钻段都有，加之侧钻段都有较大井斜角，固井时小套管在侧钻井眼内不居中，较大井斜角

41、，固井时小套管在侧钻井眼内不居中，使固使固井水泥充填不均匀井水泥充填不均匀，影响固井质量。，影响固井质量。（2 2）由于井斜和井眼尺寸的限制，固井质量受到影响）由于井斜和井眼尺寸的限制，固井质量受到影响 东辛采油厂东辛采油厂9292年年-2007-2007年所投产（含钻井不成功）年所投产（含钻井不成功）的的8484口井中，有口井中，有8 8口井因固井质量差成为低效井、口井因固井质量差成为低效井、无效井，占总井数的无效井，占总井数的9.59.5%。辛辛109C28109C28井井，解解释释钻钻遇遇油油层层13.813.8米米/4/4层层，油油水水同同层层9.19.1米米/3/3层层，但但由由于固

42、井质量不过关，于固井质量不过关，9999年年2 2月射开纯油层月射开纯油层2 2层层4.34.3米米,但含水较高。但含水较高。营营1212侧侧9191井井9999年年1 1月月完完钻钻，固固井井差差，生生产产1 1年年含含水水一一直直高高于于95.595.5，20002000年年3 3月月进进行行二二次次固固井井后后，日日油油16.616.6吨吨，含含水水降降到到52.252.2，但但生生产产3 3个个月后又失效，含水反弹至月后又失效，含水反弹至9595以上。以上。统计现河存在问题的侧钻井中，因出砂严重影响生产统计现河存在问题的侧钻井中，因出砂严重影响生产的占到的占到7.1%7.1%。侧钻井防

43、砂平均有效期。侧钻井防砂平均有效期9292天天，低于普通，低于普通井平均有效期（井平均有效期（6 6个月）个月）。防砂问题防砂问题（3 3）防砂及卡封工艺尚不成熟）防砂及卡封工艺尚不成熟 目前对于轻微出砂油藏，通过化学防砂基本可以解目前对于轻微出砂油藏，通过化学防砂基本可以解决出砂问题，目前工艺比较成熟，决出砂问题，目前工艺比较成熟，但对于出砂相对严但对于出砂相对严重的油藏，目前采用机械防砂有一定难度，成功率比重的油藏，目前采用机械防砂有一定难度，成功率比较低，较低，一般只能保持在一般只能保持在25%25%左右，并且一般只在左右，并且一般只在7 7寸寸套套管的侧钻井实施。管的侧钻井实施。由于侧

44、钻套管尺寸小，目前尚无合格的用于由于侧钻套管尺寸小，目前尚无合格的用于改层生产的机械卡封和丢手工具，因此侧钻井改层生产的机械卡封和丢手工具，因此侧钻井封堵改层仍是目前侧钻井改层的主要工艺，但封堵改层仍是目前侧钻井改层的主要工艺，但封堵改层存在着成本高、风险大、施工占产时封堵改层存在着成本高、风险大、施工占产时间长等问题，开发用于侧钻井改层生产的机械间长等问题，开发用于侧钻井改层生产的机械卡封和丢手工具势在必行。卡封和丢手工具势在必行。卡封改层工艺卡封改层工艺 一是一是侧钻井固井的水泥环薄侧钻井固井的水泥环薄（139.7mm139.7mm套管的水泥环厚度套管的水泥环厚度为为38.0mm38.0m

45、m，95mm95mm套管的水泥环厚度为套管的水泥环厚度为24.0mm24.0mm），抗压），抗压强度达不到要求，容易造成管外窜。强度达不到要求，容易造成管外窜。二是目前适合小套管卡封二是目前适合小套管卡封封隔器的承压低封隔器的承压低，只有，只有35MPa35MPa，没有适合小套管压裂的封隔器（要求承压没有适合小套管压裂的封隔器（要求承压70MPa70MPa以上）。以上）。三是侧钻井小套管壁厚只有三是侧钻井小套管壁厚只有6.5mm6.5mm，抗压强度低抗压强度低（55MPa55MPa），在压裂过程中容易造成事故；），在压裂过程中容易造成事故；四是侧钻井一般四是侧钻井一般井斜较大井斜较大（约（约3

46、535以上），在压裂过程中以上），在压裂过程中造缝非常不规则，容易造成砂堵。造缝非常不规则，容易造成砂堵。（4 4）压裂受到诸多条件制约，）压裂受到诸多条件制约，限制了低渗透油藏的侧钻井设限制了低渗透油藏的侧钻井设计计22新技术集成新技术集成(1)(1)扩眼技术扩眼技术钻井扩眼技术是采用独特的扩眼工钻井扩眼技术是采用独特的扩眼工具、常规尺寸的钻进钻头获得比钻头尺具、常规尺寸的钻进钻头获得比钻头尺寸大的井眼。寸大的井眼。扩眼分为钻后扩眼和随钻扩眼，可实扩眼分为钻后扩眼和随钻扩眼，可实现小间隙套管程序设计，成本低、安全现小间隙套管程序设计，成本低、安全性强，增大生产套管的尺寸，有利于完性强，增大生

47、产套管的尺寸，有利于完井及修井作业。井及修井作业。n提高侧钻井固井质量提高侧钻井固井质量n与膨胀管技术结合增大侧钻井完井管柱内径与膨胀管技术结合增大侧钻井完井管柱内径-大通径尾管技术大通径尾管技术-大通径尾管钻完井技术大通径尾管钻完井技术综合配综合配套、利套、利用现有用现有技术达技术达到增加到增加套管侧套管侧钻井尾钻井尾管通径管通径的技术的技术目标。目标。-大通径同步丢手大通径同步丢手尾管液压悬挂器尾管液压悬挂器-钻井扩眼技术钻井扩眼技术-套管开窗技术套管开窗技术-常规的配套技术常规的配套技术-侧钻井固井侧钻井固井（2 2）套管侧钻井大通径尾管钻完井配套技术）套管侧钻井大通径尾管钻完井配套技术

48、(3)(3)膨胀管技术膨胀管技术钻井膨胀管技术就是通过在井下将钻钻井膨胀管技术就是通过在井下将钻井管柱在径向膨胀至塑性变形区域，以达井管柱在径向膨胀至塑性变形区域，以达到增大完钻套管直径的技术。到增大完钻套管直径的技术。胜利油田在胜利油田在20032003年年1212月月5 5日和日和20042004年年1 1月月7 7日进行了日进行了T61T61C162C162井和井和W14W14C20C20两口侧钻井的试验研究。两口侧钻井的试验研究。验证了膨胀管技术在侧钻井完井中应验证了膨胀管技术在侧钻井完井中应用的可靠性，今后在石油钻井及完井过程用的可靠性，今后在石油钻井及完井过程中优化井身结构、减少井

49、下复杂情况、增中优化井身结构、减少井下复杂情况、增大完井井径及套管修复，都提供了一个最大完井井径及套管修复，都提供了一个最新的解决方案。新的解决方案。现河采油厂通现河采油厂通61-61-侧侧162162井井段铣井段：段铣井段：187018701895m1895m 窗口：窗口：1880m1880m最大井斜：最大井斜：47.9647.96o o膨胀前外径：膨胀前外径：膨胀前外径：膨胀前外径：107.995mm107.995mm膨胀后外径：膨胀后外径：膨胀后外径：膨胀后外径：120.83mm120.83mm膨胀前内径：膨胀前内径：膨胀前内径：膨胀前内径：95.25mm95.25mm 膨胀后内径：膨胀

50、后内径：膨胀后内径：膨胀后内径：108.97mm108.97mm 内径膨胀率：内径膨胀率：内径膨胀率：内径膨胀率：14.4%14.4%膨胀前长度：膨胀前长度：膨胀前长度：膨胀前长度：389.37m389.37m膨胀后长度：膨胀后长度：膨胀后长度：膨胀后长度：383.25m383.25m裸眼井径：裸眼井径：140mm140mm膨胀时间：膨胀时间：膨胀时间：膨胀时间：2003200320032003年年年年12121212月月月月6 6 6 6日日日日 2009 2009 2009 2009年年年年8 8 8 8月月月月7 7 7 7日在永日在永日在永日在永3-3-3-3-侧斜侧斜侧斜侧斜1041