套管开窗侧钻施工作业程序(2014-5)

1、2014-5胜利钻井工艺研究院胜利钻井工艺研究院套管开窗侧钻施工套管开窗侧钻施工作业程序作业程序主主 要要 内内 容容一、作业准备二、套管开窗四、完井作业三、侧钻施工套管开窗侧钻技术套管开窗侧钻技术是充分利用老井的套管，在某一特定深度是充分利用老井的套管，在某一特定深度开窗后侧钻新井眼技术。开窗后侧钻新井眼技术。它是一种投资少、见效快、经济效它是一种投资少、见效快、经济效益显著的老油田开发技术措施益显著的老油田开发技术措施，世界各国都非常重视该技术，世界各国都非常重视该技术的研究应用，已成为世界各国许多油田勘探开发中重新认识的研究应用，已成为世界各国许多油田勘探开发中重新认识老油田、使老油田增

2、储上产和提高最终采收率的重要手段，老油田、使老油田增储上产和提高最终采收率的重要手段，显示出了广阔的发展前景及推广应用价值。显示出了广阔的发展前景及推广应用价值。 前言套管开窗侧钻井按套管开窗侧钻井按井型井型可分为：可分为：普通侧钻井普通侧钻井、定向侧钻井定向侧钻井、侧钻水平井侧钻水平井及及侧钻分支井侧钻分支井等主要几种。等主要几种。按按开窗方式开窗方式可分为：可分为：段铣开窗段铣开窗和和斜向器开窗斜向器开窗两种。两种。主要主要作业程序作业程序包括：包括：井眼准备、套管开窗、侧钻钻井、完井井眼准备、套管开窗、侧钻钻井、完井作业作业等。等。套管开窗主要适用于套管开窗主要适用于244.mm244.

3、mm、177.8mm177.8mm及及139.7mm139.7mm几种套管。几种套管。 前言主主 要要 内内 容容一、作业准备二、套管开窗四、完井作业三、侧钻施工 钻井井史、油井作业、地质等资料。内容包括： 待钻地层稳定性和可钻性； 开窗井段固井质量和测井曲线； 作业井段井斜角。 作业井段套管的套损、套变情况； 开窗作业井段套管钢级、壁厚、套管接箍位置及扶正器位置。 （一）前期准备（一）前期准备作业准备1 1、查询资料、查询资料 应满足侧钻轨道设计对段铣井段或开窗窗口位置的选择要求。 应避开原井套管接箍和套管外扶正器，选在完好的套管本体上； 应避开原井事故井段和套管损坏井段； 选择套管外固井质

4、量良好井段； 选择在较稳定的泥岩井段，或者在不含水胶结良好的砂体上。（一）前期准备（一）前期准备作业准备2 2、开窗位置确定的原则、开窗位置确定的原则u 在地层较硬、固井质量较好，且开窗点上下有不能打开的水层的情况下，一般选用地锚斜向器开窗的方式。u 在固井质量不理想的情况下一般采用段铣开窗方式。u 段铣原则上易在直井段，锻铣井段井斜角应小于60。u 开窗段井斜大于60应选择斜向器开窗方式。（一）前期准备（一）前期准备作业准备3 3、开窗方式的选择原则、开窗方式的选择原则 斜向器开窗斜向器开窗 优点：优点： 工序简单，开窗时间短； 可适应较大的井斜角度； 可在双层或多层套管上开窗侧钻； 导向器

5、配上封隔器，可用作桥塞而省去打水泥塞过程； 铁屑量少，对钻井液性能的依赖程度有所降低。 缺点：缺点：由于受磁干扰，在开始侧钻时若井斜角小于3度，不能用随钻监测，在初始井中井眼方位存在一定的误差。（一）前期准备（一）前期准备作业准备4 4、开窗方式的对比、开窗方式的对比段铣器开窗段铣器开窗 优点：优点： 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。 缺点缺点： 裸露井段长， 段铣后需打水泥塞； 工艺复杂，施工周期长。 在地层较硬时侧钻困难。 （一）前期准备（一）前期准备作业准备4 4、开窗方式的对比、开窗方式的对比u 通井工具 通井铣锥、刮管器、通径规。u 钻具组合： 通井

6、铣锥+钻杆1根+刮管器+通径规+钻杆u 通井工艺 根据井眼尺寸选择合适的工具及钻具组合，通井至要求井深（开窗点以下20米），在开窗点上下10米范围内转动转盘，以刮洗掉井壁油污及腐蚀层以利于地锚的悬挂。 （二）井筒准备（二）井筒准备作业准备1 1、通井、通井u 通井注意事项 每下入井深500米左右分段开泵循环一次，开泵时应注意防止蹩泵，下到底后充分循环。 下钻要平稳，并密切注意指重表变化，遇阻不能硬压，遇卡不能硬拨，把井下情况弄清楚后，制定具体施工方案及措施。 （二）井筒准备（二）井筒准备作业准备1 1、通井、通井u 通井注意事项 在循环洗井过程中要注意循环罐液面变化，观察有无溢流及漏失，并根据

7、情况制定措施，为下步施工打好基础。 对所有下井工具和钻具要严格丈量，记录长度、外径、水眼直径，下井工具要画出草图，严格检查下井工具及钻具。 使用好刮泥器严防井下落物，确保井下安全。 （二）井筒准备（二）井筒准备作业准备1 1、通井、通井u 下桥塞，座封后关封井器试压。检验封井器及节流压井管汇安装情况。u 特殊井需按规定挤封原井射孔层位后试压。（二）井筒准备（二）井筒准备作业准备2 2、试压、试压3 3、测陀螺、测陀螺根据原井套管通井深度，测套管陀螺。以此作为井眼剖面设计的依据。主主 要要 内内 容容一、作业准备二、套管开窗四、完井作业三、侧钻施工套管段铣器是侧钻定向井中开窗较早的工套管段铣器是

8、侧钻定向井中开窗较早的工具。具。u 结构组成结构组成为壳体、活塞总成、切断报为壳体、活塞总成、切断报知装置、弹簧、刀片及稳定器。知装置、弹簧、刀片及稳定器。u 工作原理工作原理：在工作过程中，钻井液流：在工作过程中，钻井液流过活塞喷咀，形成压力降，推动活塞过活塞喷咀，形成压力降，推动活塞下移。支撑刀片切割套管，当套管被下移。支撑刀片切割套管，当套管被切断后，切断报知装置将泵压显示到切断后，切断报知装置将泵压显示到地面，此时即可加压磨铣。地面，此时即可加压磨铣。 （一）套管段铣开窗（一）套管段铣开窗套管开窗1 1、工具的组成及原理、工具的组成及原理 段铣工具下井前安装调试，开泵检查刀片能否全部涨

9、开，停泵刀片能否收回。 检查刀具灵活活好用后，将刀片捆住，防止下井过程中刀片误打开，损坏套管及刀片。 开窗工具下井过程中控制下放速度，严禁猛刹猛放，中途不得开泵循环，不能转动转盘。（一）套管段铣开窗（一）套管段铣开窗套管开窗2 2、套管段铣开窗工作套管段铣开窗工作 下钻中途遇阻，不能硬压硬冲，遇阻不能超过1吨，否则应起钻通井，井眼畅通后再下开窗工具。 保护好井口，严格防止井口落物，以防发生重大井下事故。 开窗段铣工具下到开窗位置，开泵转动转盘20-30分钟，慢慢加压0.5-1吨，观察钻具能否吃住钻压。 钻具能承受住钻压后，继续磨铣，并观察有无碎铁屑返出，根据铁屑返出量和形状分析段铣工具工作状况

10、。 （一）套管段铣开窗（一）套管段铣开窗套管开窗2 2、套管段铣开窗工作套管段铣开窗工作 磨铣过程中钻压不能超过1吨，防止压坏段铣工具，致使工具不能完全磨穿套管，出现套管内扒皮现象。 每磨铣0.5m，停止转盘转动增大泥浆排量循环清洗井眼，观察铁屑返出情况及数量，防止铁屑在井内相互缠绕，形成“鸟窝”状铁屑团，造成卡钻事故的发生。 每磨铣套管1-2米，停泵停转盘慢慢上提钻具，检查段铣工具刀片闭合开启情况，上提钻具，观察段铣工具经过窗顶时有无挂卡现象。 （一）套管段铣开窗（一）套管段铣开窗套管开窗2 2、套管段铣开窗工作套管段铣开窗工作 当磨铣速度明显降低时，应及时起钻检查段铣工具以及刀片磨损情况，

11、换段铣刀片继续磨铣。 每次换刀片下钻到窗口位置，开泵转动转盘反复进行划眼，以保证套管段铣质量。 段铣完后，调整泥浆性能，增大排量循环洗井，下入强磁打捞器清除井底铁屑，并用稠泥浆将段铣段封住。 （一）套管段铣开窗（一）套管段铣开窗套管开窗2 2、套管段铣开窗工作套管段铣开窗工作 斜向器铣锥开窗是目前应用最广的开窗方式。以液压式地锚液压式地锚斜向器为主。u 结构组成结构组成 主要由送入接头、送入杆、导斜体、钳牙、活塞锥体总成、球座等组成. （二）斜向器开窗（二）斜向器开窗套管开窗1 1、工具组成及原理、工具组成及原理u 工作原理工作原理 用送入工具将地锚斜向器下入到预定开窗位置，缓慢开泵打压坐封导

12、斜器。坐封牢固后，转动钻具，倒开送入工具与导斜面的连接螺纹，最后上提钻具剪断扶正盘与导斜面的连接销钉，起出送入工具。再下一趟开窗铣锥进行磨洗开窗。（二）斜向器开窗（二）斜向器开窗套管开窗1 1、工具组成及原理、工具组成及原理 下钻过程中司钻操作平稳，控制好下放速度，严禁猛顿、猛放、猛刹； 下钻过程中密切注意指重表变化，最大遇阻不得超过40 kN，如遇阻且多次起下仍不能通过，应起钻通井； 在开窗工具的起下过程中严防井下落物。 下钻过程中需要对钻具进行灌浆。（二）斜向器开窗（二）斜向器开窗套管开窗2 2、下开窗工具及座封注意事项、下开窗工具及座封注意事项开窗工具下至设计位置，可进行地锚的座封作业。

13、座封主要步骤（以液压式为例）：u 开泵憋压至18-20MPa；u 达到预定压力后，在压力没有较大变化的情况下，稳压3-4min；u 3-4min之后泄压，正转倒扣30圈，将中心管倒开，并上提剪断中心管与地锚的联结销钉，此时观察指重表，会有拉力变化显示；u 下探并下压20-30kN，证实地锚座封成功。（二）斜向器开窗（二）斜向器开窗套管开窗2 2、下开窗工具及座封注意事项、下开窗工具及座封注意事项 下开窗铣锥至斜向器顶部，计算好方入后，慢慢加压探至斜向器顶部，探到斜向器顶部后，加压0-10kN进行初始开窗，待磨铣进尺达到0.2m-0.3m后加压10-20kN，继续磨进。 磨铣进尺达到1.30m左

14、右，进尺会明显变慢，即进入死点区。 磨铣进尺达到2.60m时窗口已全部形成， 多次重复开窗过程来修整窗口，直至在窗口任何位置转动、上提下放无显示后再钻进地层2-3m。（二）斜向器开窗（二）斜向器开窗套管开窗2 2、开窗施工、开窗施工注意事项： 进入死点区后，可以通过调整磨铣参数来通过死点区。 整个开窗过程每磨进0.1-0.2m，就提至初始开窗位置，转动转盘慢慢下放直到上部窗口无显示。 在开窗过程中，要每隔10-20分钟捞取砂样一次，并分析砂样中的铁屑形状、含量、水泥、岩屑与窗口长度的关系。 在复式铣锥的起下过程中，要使用好刮泥器，严防井下落物。 启动转盘前先试开，注意扭矩变化；在整个开窗过程中

15、，要经常停转盘观察分析转盘扭矩变化情况，防止井下钻具事故的发生。 计算深度，确定铣锥彻底离开套管，表示开窗完成。之后要反复多次进行修窗作业，做到不转转盘，上提下放无显示的效果。（二）斜向器开窗（二）斜向器开窗套管开窗2 2、开窗施工、开窗施工主主 要要 内内 容容一、作业准备二、套管开窗四、完井作业三、侧钻施工 钻具结构钻具结构： 钻头钻头 +1+1柱钻铤柱钻铤+ +钻杆钻杆 钻井参数钻井参数： 钻压：钻压：101030 kN30 kN，转速：，转速： 505060r/min 60r/min 。1、初始井眼钻进、初始井眼钻进侧钻施工 注意事项：u 要计算好钻头接触窗口及通过窗口的方入，遇阻不能

16、硬压，可适当转动钻具，并缓慢下放，如果确实不能通过，则应起钻修窗口。u 下钻至距离井底1-2m开泵（双凡尔），待井底冲洗干净后方可加压钻进，钻进时初始钻压要小（5-10kN），充分磨合钻头后加压30kN钻进20m，转速60r/min，排量控制在12.5 L/s。1、初始井眼钻进、初始井眼钻进侧钻施工u 钻具结构：152.40mmHA136+1.50单弯动力钻具+MWD随钻仪器 +89mmDPu 钻井参数：钻压：30 60kN，泵压：1315MPa，排量：12.5L/s。u 注意事项： 要丈量并计算记录好动力钻具高边工具面与定向仪器的角差。 通过看原井地质测井资料，做好泥岩地层钻进钻速低的准备。

17、 前期定向利用1.50单弯，调整好方位，之后开始定向钻进。 初始井眼钻进每个单根进行一个全测量。2、定向钻进、定向钻进侧钻施工u 注意事项： 进尺较慢时，要经常活动钻具，合理调整泥浆，防止井下事故的发生。 增斜段井斜超过40时，接单根前要划眼1次，消除岩屑床，确保井眼顺畅。 造斜钻进50m左右进行一次短起下，定向完后循环时大幅度活动钻具。 下钻距离井底2-3m，单凡尔开泵，待井底清洗干净后，方可加压钻进，初始钻压要小（5-10kN），20分钟后加压钻进。 摆工具面要平稳符合要求。2、定向钻进、定向钻进侧钻施工u 钻具结构：152.40mm HA136 +1.50单弯动力钻具+LWD随钻仪器 +

18、89mm钻杆； u 钻井参数：钻压：3040kN，泵压：1718MPa，转速：50 60r/min，排量：12.5L/s。u 注意事项： 每钻完一个单根要划眼一次，每钻进80100m进行一次短起下，消除岩屑床，确保井眼顺畅； 每钻完半个单根全测量一次，根据井斜变化及时调整井眼轨迹； 钻进平稳加压，注意观察泵压变化。接单根后，开泵注意防蹩泵。3、水平段钻进、水平段钻进侧钻施工u 注意事项： 每钻完半个单根全测量一次，根据井斜变化及时调整井眼轨迹； 钻进平稳加压，注意观察泵压变化。接单根后开泵注意防蹩泵； 做好井眼防碰工作。 根据随钻地质导向，结合录井钻时、地质捞砂及原井资料，随时控制轨迹确保油层

19、钻穿率。 水平段注意摩阻情况，应当做好泥浆的润滑和防塌工作。3、水平段钻进、水平段钻进侧钻施工主主 要要 内内 容容一、作业准备二、套管开窗四、完井作业三、侧钻施工尾管串结构尾管串结构(由下至上)尾管引鞋+短套管1根+筛管串+短套管1根+盲板+短套管1根+管外封隔器+短套管1根+分级箍+尾管串+悬挂器+送入钻具扶正器加法:尾管重叠段每2根套管加1只刚性扶正器，悬挂器以下2根套管每根加1只刚性扶正器；其它斜井段每2根套管加1只弹性扶正器，水平段每4根套管加1只弹性扶正器。完井方案完井方案完井作业1 1、177.8mm177.8mm套管开窗，套管开窗，152.4mm152.4mm井眼，几种井眼，几

20、种尾管结构：尾管结构：（1 1） 41/2 尾管串结构尾管串结构(由下至上)41/2 尾管引鞋旋流+ 41/2 浮箍2个+ 41/2 球座+ 41/2 尾管串+变扣短节+悬挂器（7*5）+ 31/2 送入钻具（2 2）5 5无接箍无接箍尾管串结构尾管串结构(由下至上) 41/2 尾管引鞋旋流+ 41/2 浮箍2个+ 41/2 *5 变扣短节+ 5 球座+变扣短节+ 5 无接箍尾管串+悬挂器（7*5）+ 31/2 送入钻具完井方案完井方案完井作业1 1、177.8mm177.8mm套管开窗（套管开窗（152.4mm152.4mm井眼）井眼）几种尾管结构：几种尾管结构：（3 3） 41/2 尾管、筛筛管串结构尾管、筛筛管串结构(由下至上)41/2 尾管引鞋+ 41/2 短套管1根+ 41/2 筛管串+ 41/2 短套管1根+ 41/2 盲板+ 短套管1根+ 41/2 管外封隔器+ 41/2 短套管1根+ 41/2 分级箍+ 41/2 尾管串+ 41/2 悬挂器+送入钻具完井方案完井方案完井作业2 2、139.7mm139.7mm套管开