文南油田深部套管开窗侧钻井技术

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【摘要】文33-侧94、文72-侧323井是中原油田为实施老井增产增效而部署的深部51/2″套管开窗侧钻井，由于存在完井深度超过3200米、地层压力高、温度高、泵压高、地层易出水、电测困难等施工难点，通过对开窗侧钻、安全钻井、钻井液等各关键环节进行有效控制，使得两口井顺利完成，对同类井也有一定的借鉴作用。

【关键词】深部侧钻 钻井 钻井液 技术

1 技术难点

近年来，随着中原油田开窗侧钻工艺的成熟与进步，小井眼侧钻井也逐步走向深部地层，深部开窗侧钻井数量也越来越多，其施工具有以下技术难点：

（1）侧钻点深、完井深度超过3200米、地层可钻性差、机械钻速较低。

（2）泥浆密度高、泵压高、地层易出水、易发生井下复杂。

（3）地层压力高、温度高易造成电测或定向仪器的损坏。

（4）井眼轨迹控制较难。

2 前期施工

2.1 井筒准备

（1）起出目前井内生产管柱。

（2）原井严重套损部位或套管射开部位以上打水泥塞100-200米。

（3）使用118mm*2.0m套管刮削器刮削通径至开窗点以下30-50米，彻底清除套管内壁污物。

（4）套管试压15.0MPa，30分钟压降小于0.5 MPa为合格，确保侧钻点以上套管完好

（5）自井口至预定开窗点进行陀螺测斜，校正老井井斜数据，准确确定开窗点，一般考虑以下几点：

①窗口位置应尽量利用较长的老井眼，缩短钻井周期，同时考虑井眼曲率参数，设计剖面时应有利于钻井及后期采油作业施工

②窗口以上套管应完好，无变形、漏失、破损现象

③窗口应选择在固井质量好的井段，尽量避开易塌、易漏地层，避开套管接箍

（6）开窗工具选择：深部套管开窗侧钻井周期长、起下钻次数多，应优先选用价格低廉、效率高、质量稳定的双液压缸式斜向器。

2.2 开窗侧钻

2.2.1固定斜向器

下斜向器钻具组合：114mm双液压缸式斜向器（定向接头）+73mm钻杆，使用双液压缸式斜向器，避开套管接箍下至预定深度，若井斜大于5度则使用有线随钻重力高边法摆正斜向器斜面方位，投球蹩压22-24Mpa，稳压5分钟，反复3次，卸压后下压钻具120-140Kn，确认斜向器座封牢固，然后上提送入钻具恢复原悬重，正转钻具25圈退扣，缓慢上提起出中心管。该斜向器操作简捷、安全可靠且不宜下滑和转动，适合深部开窗侧钻井使用。

2.2.2开窗

开窗钻具组合：118mm复式铣锥+73mm加重钻杆12根+73mm钻杆，钻压5-50Kn，转速50-70R/min，排量9L/S，开窗时根据转盘负荷、磨铣速度、返出钻屑大小、形状等及时调整磨铣参数，开窗玩钻进裸眼1.5-2米后修整窗口，确保窗口圆滑。

3 钻井施工

3.1 钻头的优选应用

定向段使用Φ118mmYC517单牙轮钻头，该型号钻头性能稳定，纯钻时间正常使用可达100～140小时左右，稳斜段使用Φ118mmZY304B或G435PDC钻头，效果较为理想，平均机械钻速达到2.13m/h。

为使用好钻头，应严把操作关，钻头接近井底时，大排量洗井，然后以10KN的小钻压，进行磨合牙轮，正常钻进时使用推荐的钻井参数钻进，均匀送钻，防止溜钻顿钻，如遇瞥跳钻，及时调整参数。通过对钻头的精心操作，确保了钻头安全。

3.2 优化钻具组合（表1）

3.3 钻井参数选择

深部开窗侧钻井一般采用以下钻具组合：118mm单牙轮或PDC钻头+73mm加重钻杆12根+73mm钻杆，钻井参数：钻压5-50Kn，转速40-60R/min，排量5-8L/S。由于井深超过3200米、泥浆密度高、施工泵压一般超过25MPa以上，结果造成泥浆泵和高压管汇经常损坏修理，严重制约了钻井生产时效，同时也存在很大的安全隐患，易造成事故复杂的发生，因此如何解决好携砂与排量之间的矛盾尤为关键，施工中在优化泥浆性能的基础上，坚持用5L/S的排量每钻进30-50米，，再结合短起下拉井壁用8L/S的大排量循环携砂净化井眼，如此交替循环配合清砂，较好解决了深部开窗侧钻井的携砂问题。

4 存在问题

（1）文72-侧323井完井普通电测5次遇阻、油管输送起下4次。文33-侧94钻管输送电测3次成功。

（2）泵压高（超过25MPa），设备修理时间长。

5 针对措施

（1）优选饱和盐水泥浆体系或保持氯根含量达到12万以上，根据井下实际情况加足防塌剂用量，提高泥浆抑制性，确保井眼稳定。

（2）提前将泥浆密度加到设计上限。

（3）此类井施工难度大、不易电测，应提前协调钻具输送电测问题，防止耽误时间过长造成井下复杂，从而造成更大的经济损失。

（4）对于深部开窗侧钻井，测井公司应至少预备2-3套电测仪器且保证下井仪器的抗高温、抗高压性能良好，彻底消除“仪器短路、对接后脱扣”的现象，确保钻具输送到位一次，电测成功一次。

（5）与有关部门协调加长电测加重杆的长度，从而提高电测一次成功率。

6 结论和建议

（1）侧钻队现场统一使用双层振动筛，严格控制钻井液中低密度固相含量在12%以下。

（2）27/8″钻杆接箍与51/2″内径间隙很小，输送时容易将电缆挤断，建议将仪器输送湿接头外径加工成45mm以下，直接使用27/8″钻杆进行输送电测，以保证电测成功和满足井下安全的需要。

（3）修井定向时间比较长，一是定向钻时慢；二是人为增大井斜（考虑降斜因素），应加强小井眼稳斜钻具的研究，认真查找钻具降斜原因，改变钻具结构，提高钻具的稳斜效果，减少定向工作量。

（4）井所属油田，应在开窗前做好相应注水井停住泄压工作，确保井下施工安全

参考文献

[1] 石油钻井工程专业标准化委员会著.固井作业规程[J].北京：石油工业出版社

[2] 苏义脑.油气直井防斜打快技术.理论与实践[M].北京：石油工业出版社，2003