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1、纪龙套 管 内 开 窗 侧 钻定 向 侧 钻 井大 位 移 侧 钻 井侧 钻 水 平 井侧 钻 分 支 井侧钻工艺技术的分类侧钻工艺技术的分类自 由 侧 钻 井套管开窗定向侧钻井工艺技术套管开窗定向侧钻井施工工序 井眼准备 套管开窗 裸眼钻进 完井电测 下套管固井 搬家安装搬家安装井场布局侧钻装备XJ650修井机侧钻装备四级净化循环系统井眼准备 刮壁通井 校核原井眼数据 确定开窗点、优化设计 挤灰封堵下部井段 下导向器、陀螺定向套管外水泥封固良好。 选在完好套管本体处，避开套管接箍。避开事故井段及复杂杂地层层和坚坚硬地层层。 选择开窗点的原则开窗部位以上套管完好，无变形及漏失。 窗口位置还应考
2、虑定向侧钻井身剖面的结构安排。目前国内外套管内开窗的方法：段铣开窗 和斜向器磨铣开窗两种方法。应用斜向 器磨铣开窗方法较为广泛。定向侧钻井套管开窗锻铣开窗锻铣器水泥塞锻铣开窗原理： 在 设计位置将原井眼 的一段套管用锻铣 工具铣掉，锻铣长 度通常为2030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，再利用侧钻 钻具定向钻出新井 眼。 套管段铣器结构:由保护接头、壳体、切断报知装置、活塞总成、弹簧、 刀 片、下稳定器等组成。 段铣开窗工具优点：开窗工具简单，操作简便；适用于各种 套管尺寸；可全方位定向侧钻，避开套管磁干 扰，一旦侧钻失败，易于补救。缺点：需打水泥塞，施工周期较
3、长；段铣长度 ：1520m（国内）2030m（国外） ，段铣 速度慢，切屑量大，易造成环空堆积而卡钻， 对泥浆泵的磨损大，铁屑易吸附在套管上，影 响后期作业；不能一次切割多层套管。 锻铣开窗特点锻铣开窗工艺技术造斜点的选择要尽量减少老井段套管 报废长度，选择易开窗且地层相对稳 定的井段，充分发挥工具应有的造斜 能力；锻铣起始点要避开套管接箍， 选在套管接箍以下56米处，锻铣刀 片下井前要做张开试验，防止在下钻 时因刀片张开遇阻，损坏刀片。 锻铣前的准备工作锻铣时要配置高粘度高切力的钻井液，保证 钻井液有足够的悬浮和携带能力；锻铣操作 要平稳，送钻要均匀，每锻铣0.51米时要 停止锻铣，循环25
4、30min钻井液，然后停 泵让锻铣工具进入套管12米，以检查刀臂 是否被卡；每次下入新刀片时，应在前次锻 铣井段划眼；锻铣过程中，要收集铁屑，分 析返出量与锻铣套管长度是否相符，若返出 量少要停止锻铣，循环一周，必要时提高钻 井液粘度及切力。 锻铣时的注意事项 定向前要充分大排量洗井，清除残余 铁屑，如果定向时发现锻铣井段粘有 大量铁屑或留有薄层套管，应再次下 锻铣工具进行划眼，以免对测量仪器 产生磁干扰。注水泥塞要求管柱下到 锻铣段下部50米，水泥塞应有足够的 强度和韧性，一般在固井水泥中加纤 维。水泥凝固后即可进行定向侧钻。锻铣完成后的工作 磨铣开窗工具优点：不需打水泥塞（必要时只打一次）
5、，施 工周期短；套管切屑量小，铁屑细小，常规泥 浆既可携带到地面；可一次穿过多层套管。缺点：入井工具多，作业较复杂，对锚定工具 的可靠性要求很高；定向必须使用陀螺仪，一 旦定向有误，不易补救；易出现问题，给下步 工作带来困难。磨铣开窗特点磨铣开窗技术介绍液压式卡瓦导斜器结构利用钻具下放到预定位置，循环 冲洗后，投球，开泵蹩压，将锚 定机构的卡瓦推出，卡在套管上 以固定导斜器，再旋转钻具，退 出送入管，起出送入器。液压式卡瓦导斜器工作原理磨铣开窗技术介绍导斜器的送入 下陀螺仪器，根据陀螺仪器输出的工具面数据，在 井口用转盘转动钻具，来调整井下导斜器的方向。 对于井斜过大的井，考虑到座封时上部钻具
6、压力激 动的影响，所以应多次上提下放钻具，以保证定向 的准确度。当导斜器方向确定后，锁死转盘，起出 陀螺仪器，进行下一步导斜器座封工作。磨铣开窗技术介绍导斜器的定向 陀螺定向划线对中法 初开窗阶段在该阶段磨铣过程中，应轻钻压慢转速，使铣锥与 导向器顶部斜面和套管内壁接触，在套管内壁和导斜面 上磨出一个均匀的接触面。钻压不能过大，如钻压过大 ，钻具发生弯曲，铣锥将出现严重磨削导向器顶部的后 果，因此，此阶段要保持钻具受压不发生弯曲变形是至 关重要的。 推荐施工参数钻压 0-5KN 转速 60-80 r/min 排量 8L/S 泵压 8MPa 套管开窗控制技术开窗铣进阶段此阶段从铣锥底圆出套管到铣
7、锥全部出套管外壁， 是整个过程中较为难以控制和掌握的阶段。当铣锥工作 状况比较稳定时，适当加大钻压，快速旋转，增加侧向 切削力，能提高切削速度，而且还有利于保护导向器。 但钻压过大容易造成铣锥提前滑出套管进入地层，从而 使窗口短小，因此必须控制好钻压。推荐施工参数钻压 10-15KN 转速 80-120r/min 排量 10L/S 泵压 8MPa 套管开窗控制技术修窗阶段在修磨过程中，扭矩主要产生于铣锥侧面接触窗口处， 只要发现有扭矩，就在该点定点快速悬空钻进，直到扭 矩消失，上提下放钻具在该点不阻不挂为止。修磨长度 要大于整个开窗进尺长度(一般为3.5米左右)，上下反复 划眼直到没有遇阻现象
8、。这样，开出的窗口才能满足下 步侧钻的需要，为侧钻施工提供一种良好条件。 推荐施工参数钻压 0-5KN 转速 120r/min以上 排量 10-12L/S 泵压 10MPa 套管开窗控制技术试钻阶段一般裸眼试钻用单牙轮钻头，钻进长度为15-20米左右。此阶段是为裸眼钻进下定向工具及脱离磁干扰创造井眼条件，而且也可事先了解地层岩石的可钻性。 推荐施工参数钻压 15-30KN 转速 100-120r/min 排量 10-12L/S 泵压 10-12MPa 裸眼钻进裸眼钻进井眼轨迹控制技术井眼轨迹控制技术是开窗定向井施工的关键技术，它是一项使钻井井眼沿着预先设计的轨迹钻达目标靶区的综合性技术。从本世
9、纪三十年代至今，定向井技术由原来的采用槽式斜向器造斜、地面定向、单点定向逐步发展到有线随钻定向、无线随钻定向、导向钻井系统等多种先进技术的定 向方式。而小尺寸（D25mm直径）测斜仪器的研制成功、计算机的应用，更有力的解决了开窗侧钻定向井的轨迹控制难题，使小井眼轨迹控制向更加准确更加经济有效的方 向发展。 定向侧钻测量仪器与工具准备定向侧钻仪器 定向侧钻能否成功与测量仪器有直接关系。目前我们定向侧钻使用的仪器主要是有线随钻测量仪和电子单多点测斜仪。仪器在入井之前，必须在地面对所用探管，主机，计算机，工具进行实线连接，开机试运行，确保无误。对探管进行无磁干扰校正，并将校正传入计算机，防止测量误差
10、。 裸眼钻进井眼轨迹控制技术定向侧钻仪器随钻测斜工具定向侧钻仪器旁通阀定向侧钻工具导向钻具裸眼钻进工具单牙轮钻头裸眼钻进工具PDC钻头裸眼钻进工具偏心扩眼钻头定向侧钻示意图随钻定向钻具组合：PDC钻头+导向螺杆钻具+定向接 头+无磁钻铤裸眼钻进井眼轨迹控制技术造斜段井眼轨迹控制侧钻定向中，需要用一定的工艺措施，保证造斜工具在井底指向预定的工具方向，钻达一定的井斜角。目前定向施工方法大体分为两种：单点测斜仪器定向方法和随钻测斜仪器定向方法。 单点测斜仪器定向方法是利用单点测斜仪从钻杆内下入造斜工具处，测出造斜工具的弯曲方向与磁北或井眼高边方向的夹角以及井眼的井斜方向，然后根据要求的方位，进行地面
11、校正与控制来完成定向工作。 裸眼钻进轨迹控制技术造斜段井眼轨迹控制随钻测量仪对于井下钻具来讲是一个实时监测系统。它能随时向定向井工程师提供井斜、方位、工具面和井底温度等参数，定向井工程师能随时了解井下钻具的去向和工作姿态，便于控制井眼轨迹。在钻造斜井段中，利用 PDC造斜钻头加弯壳体螺杆（或弯接头加直螺杆）的井下动力钻具所组成的造斜钻具组合进行造斜。钻具下到预定 井深（一般在侧钻点以上2-3m），开泵循环，并确定好设计要求的工具面方位，然后在零钻压下，定点旋转30分钟左右，保证弯钻具弯曲力全部释放，然后慢慢下放钻具到 井底，在地面上完成定向工作，再进行钻进。 裸眼钻进轨迹控制技术造斜段井眼轨迹
12、控制PDCPDC钻头钻头+ +单弯螺杆单弯螺杆+ +定向接头定向接头+ +无磁钻铤无磁钻铤+ + 承压钻杆承压钻杆+ +加重钻杆加重钻杆+ +钻杆钻杆钻具组合钻井方式 井下动力驱动 钻 进 参 数 钻压20-40KN 排量10-12L/S 泵压12-15MPa 裸眼钻进轨迹控制技术造斜段井眼轨迹控制小井眼定向造斜时注意事项和技术要求 做好下钻前的准备工作：认真检查定向键的方向与弯接头的弯曲方向是否一致，详细检查所下钻具是否符和设计要求，钻头选型是否合理，水眼大小是否适合动力钻具的要求，弯接头或单弯角度是否满足选斜的要求。裸眼钻进轨迹控制技术稳斜段井眼轨迹控制D118mm单牙轮钻头钻头 +D11
13、6mm扶正器 +D88.9mm短钻铤钻铤 +D116mm扶正器 +托盘盘接头头 +D88.9mm无磁抗压钻铤压钻铤 +D116mm扶正器 +承压钻杆 +D73mm加重钻钻杆 +D73mm钻钻杆 钻具组合钻井方式 转盘驱动 钻 进 参 数 钻压30-50kN 转速40-60r/min 排量12-14L/S 泵压12-15MPa 裸眼钻进轨迹控制技术尾管完井技术在套管里开窗侧钻，完井尾管我们通常采用的结构是：尾管引鞋+双单流凡尔+D108mmd88.9mm尾管+尾管悬挂器(上带喇叭口)，尾管重复长度60米左右。在尾管设计中，我们充分考虑到套管开窗侧钻井的特殊性：井斜大，环空间隙小，特殊要求井采用扩
14、眼技术来保证固井质量。 侧钻工艺技术固井工艺碰压式固井工艺将尾管串与钻杆相连下入井内设计 深度后倒开悬挂器中心管，然后加 压1015KN使其密封，注完设计量水 泥后，将小胶塞投入钻杆内，在泵 压的作用下将小胶塞推入到悬挂器 中大胶塞处，堵塞住大胶塞的孔道 ，使二胶塞合二为一，然后在泵压 作用下继续下行，直至接触阻流板 ，完成固井作业，上提中心管反洗 井，洗出喇叭口以上多余的水泥浆 。该项固井工艺的特点是固完井后 免去钻多余水泥的工序。侧钻工艺技术固井工艺内管柱固井工艺在尾管底部安装一个双向阻 流板，内管柱随尾管下入井 底，固井替水泥前将一钢球 投入坐在双向阻流板上，然 后循环替出尾管内水泥浆。
15、 该项技术尾管内不留水泥塞 ，节省钻水泥塞时间和费用 ，同时避免了因钻水泥塞对 水泥环造成破坏。现场实施D139.7mm套管开窗侧钻实例苏侧5井是在D139.7mm套管井内进行的开窗定向侧钻井，其 侧钻指标情况如下： 开窗点深度1150米 窗口长长度2米 裸眼钻进钻进 段11521388米，裸眼长长236米 油层层中部1346.00米处闭处闭 合位移42.14米 闭闭合方位2133 最大井斜22 现场实施D139.7mm套管开窗侧钻实例导向器总成技术参数开窗施工现场实施D139.7mm套管开窗侧钻实例修窗施工修窗原则：上提下放不挂不阻，工具能顺利通过窗口。 现场实施D139.7mm套管开窗侧钻
16、实例裸眼钻进钻进 施工D118mm侧钻钻头侧钻钻头 +D95mm130单单弯螺杆+D88.9 无磁钻铤钻铤 +D88.9钻铤钻铤 +D73.02mm钻钻杆。 钻具组合钻 进 参 数 钻压钻压 525KN 转转速60-80 r/min排量8.3 l/s 泵压泵压 10-11 MPa 在11521210米井段泥浆浆性能参数现场实施D139.7mm套管开窗侧钻实例钻 进 参 数 钻压钻压 40-50KN 转转速80-120 r/min排量7.5-8.3 l/s 泵压泵压 6-10 MPa 在12101324.81米井段泥浆浆性能参数现场实施D139.7mm套管开窗侧钻实例钻 进 参 数 钻压钻压 30-45KN 转转速80-120 r/min排量8.3 l/s 泵压泵压 10-11 MPa 在1324.811388米井段泥浆浆性能参数其中钻进到井深1220米处单点测斜
