开窗侧钻技术-ppt课件

开窗侧钻井技术开窗侧钻井技术1第一部分：侧钻装备及工艺技术第一部分：侧钻装备及工艺技术第二部分：侧钻井控技术第二部分：侧钻井控技术第三部分：第三部分：技术难点技术难点主要内容主要内容侧钻工艺技术2精品资料3你怎么称呼老师？如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？教师的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘”“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早”4一、侧钻装备及工艺技术一、侧钻装备及工艺技术装备装备5 拥有ZJ30-C、XJ450、XJ550、XJ650 型等车载钻、修井机可承担常规油气井大修作业、浅钻井工程及侧钻工程的施工作业。6F-500F-500型泥浆泵，型泥浆泵，F-800F-800型泥浆型泥浆泵和泵和F-1000F-1000型泥浆泵型泥浆泵泥浆罐、振动筛泥浆罐、振动筛 、除气器、除、除气器、除砂器、除泥器、离心机等泥浆砂器、除泥器、离心机等泥浆净化设备净化设备先进的固控系统先进的固控系统7井下工具设备井下工具设备：1 1、73mm73mm（1818倒角）正扣钻杆，倒角）正扣钻杆，78.6mm78.6mm加重加重钻杆。钻杆。2 2、35Mpa35Mpa环形防喷器环形防喷器3 3、35Mpa35Mpa节流及压井管汇节流及压井管汇4 4、小井眼有线随钻、小井眼有线随钻、MWDMWD5 5、小井眼泥浆马达及单牙轮钻头、小井眼泥浆马达及单牙轮钻头6 6、钻具内防喷工具、钻具内防喷工具8前前 言言 随着油田开发进入中后期，由于套损等工程因素造成原随着油田开发进入中后期，由于套损等工程因素造成原井或附近剩余油无法开采，井或附近剩余油无法开采，或区块精细描述后、重新认识有或区块精细描述后、重新认识有增产潜力等地质因素，增产潜力等地质因素，打加密井或更新井开采富集油会使采打加密井或更新井开采富集油会使采油成本大幅上升。利用原井套管和已有的地面设施开窗侧钻油成本大幅上升。利用原井套管和已有的地面设施开窗侧钻可以降低成本，保证油田稳产、上产。可以降低成本，保证油田稳产、上产。套管内侧钻工艺技术在大港油田多年来被做为一种套损套管内侧钻工艺技术在大港油田多年来被做为一种套损井的修复手段实施井的修复手段实施,基本上属于自由侧钻。随着不断的实践基本上属于自由侧钻。随着不断的实践和认识，近年来油田已把它做为一种增产措施来实施，它要和认识，近年来油田已把它做为一种增产措施来实施，它要求通过套管内开窗定向，打出长井段、大位移的井眼，开采求通过套管内开窗定向，打出长井段、大位移的井眼，开采原井眼开采不到的剩余油或新区块。原井眼开采不到的剩余油或新区块。侧钻工艺技术侧钻工艺技术第二部分、侧钻工艺技术第二部分、侧钻工艺技术9 侧钻井分为自由侧钻、定向侧钻和水平侧钻。小井眼侧钻井分为自由侧钻、定向侧钻和水平侧钻。小井眼侧钻一般是在侧钻一般是在5 1/2“5 1/2“套管或套管或7”7”套管内进行。井下公司自套管内进行。井下公司自19921992年开始实施侧钻工艺，经过不断的实践、发展和完善，年开始实施侧钻工艺，经过不断的实践、发展和完善，已经形成了一套具有自己特色的、切实可行的工艺技术，尤已经形成了一套具有自己特色的、切实可行的工艺技术，尤其是在其是在开窗、定向、完井、固井开窗、定向、完井、固井等工艺上在国内同行业处于等工艺上在国内同行业处于领先水平。领先水平。侧钻工艺技术侧钻工艺技术10侧钻工艺技术侧钻工艺技术一、侧钻前期准备一、侧钻前期准备：1 1、侧钻前现场准备：除了保证作业施工进入现场的道路畅、侧钻前现场准备：除了保证作业施工进入现场的道路畅通无阻外，为满足侧钻作业设备的摆放、安装要求，我们需通无阻外，为满足侧钻作业设备的摆放、安装要求，我们需要一个以井口为标点，宽米，钻机方向长米，钻杆要一个以井口为标点，宽米，钻机方向长米，钻杆区方向长米的现场。区方向长米的现场。112 2、停注水井：为了防止侧钻井周围注水井串通，影响侧、停注水井：为了防止侧钻井周围注水井串通，影响侧钻井的裸眼钻进和完井质量，在开窗前一周停注周围连钻井的裸眼钻进和完井质量，在开窗前一周停注周围连通的注水井并卸压。通的注水井并卸压。3 3、验证套管：采用模拟通井规及封隔器验证预计开窗位、验证套管：采用模拟通井规及封隔器验证预计开窗位置以上套管有无变形、破漏，保证下步侧钻施工顺利进置以上套管有无变形、破漏，保证下步侧钻施工顺利进行。行。钻具组合：钻具组合：114mm8-10m114mm8-10m通井规通井规+73mm+73mm油管。油管。侧钻工艺技术侧钻工艺技术124 4、注灰、试压：对原井眼射开层进行逐层封堵，防止在、注灰、试压：对原井眼射开层进行逐层封堵，防止在钻进和完钻投产后发生层间串槽现象。钻进和完钻投产后发生层间串槽现象。钻具组合：钻具组合：73mm73mm笔尖笔尖+73mm+73mm油管油管 5 5、刮削套管：为了保证斜向器及完井尾管悬挂器固定牢、刮削套管：为了保证斜向器及完井尾管悬挂器固定牢靠，对其座封井段进行刮削，清洁套管内壁。靠，对其座封井段进行刮削，清洁套管内壁。侧钻工艺技术侧钻工艺技术13二、开窗：二、开窗：目目前前国国内内外外套套管管开开窗窗工工艺艺有有两两种种方方式式，即即段段铣铣式式开开窗窗和和侧侧磨式开窗：磨式开窗：1.1.段铣式开窗：段铣式开窗：采采用用段段铣铣刀刀将将套套管管整整体体磨磨铣铣掉掉202030m30m，做做为为侧侧钻钻的的窗窗口口。其缺点是段铣时间长，工序复杂，易发生事故。其缺点是段铣时间长，工序复杂，易发生事故。2.2.侧磨式开窗：侧磨式开窗：采采用用铣铣锥锥在在导导斜斜面面的的引引导导下下，将将套套管管一一侧侧磨磨穿穿形形成成“水水滴滴形形”窗窗口口，其其特特点点是是窗窗口口具具有有方方向向性性，施施工工时时间间短短，工工艺艺简单，易操作，成功率高。简单，易操作，成功率高。截至到目前共实施侧钻井百余口，截至到目前共实施侧钻井百余口，3 3口井采用段铣式开窗，口井采用段铣式开窗，其余全部使用侧磨式开窗，其成功率达到其余全部使用侧磨式开窗，其成功率达到100%100%。因此，侧磨。因此，侧磨式开窗是一项十分成熟的工艺。式开窗是一项十分成熟的工艺。侧钻工艺技术侧钻工艺技术14侧钻工艺技术侧钻工艺技术开窗位置的选择：开窗位置的选择：开窗位置除考虑避开套管接箍外，开窗位置除考虑避开套管接箍外，一般来讲最好选择在固一般来讲最好选择在固井质量好并且地层岩性为泥岩的井段。固井质量好是保证斜向井质量好并且地层岩性为泥岩的井段。固井质量好是保证斜向器座挂井段的套管的稳固，防止在开窗施工中因为套管颤动而器座挂井段的套管的稳固，防止在开窗施工中因为套管颤动而导致窗口移位。选择泥岩井段开窗是为了在开窗时防止因为地导致窗口移位。选择泥岩井段开窗是为了在开窗时防止因为地层可钻性好钻速过快而导致窗口形成不规则。层可钻性好钻速过快而导致窗口形成不规则。不过通过我们近两年的施工经验发现，开窗位置也可以选不过通过我们近两年的施工经验发现，开窗位置也可以选择在无水泥环的井段，这样就需要对预定的开窗位置进行二次择在无水泥环的井段，这样就需要对预定的开窗位置进行二次封固后再进行座挂斜向器，然后开窗。这种情况的井我们已经封固后再进行座挂斜向器，然后开窗。这种情况的井我们已经成功的施工。成功的施工。15侧磨式开窗工艺：侧磨式开窗工艺：1.1.固定导斜器钻具组合：固定导斜器钻具组合：液液压压锚锚定定密密封封导导斜斜器器+定定向短节向短节+钻杆钻杆+方钻杆。方钻杆。为了保证开窗方位的准确为了保证开窗方位的准确性，性，采用陀螺仪对导斜面定采用陀螺仪对导斜面定向后再固定向后再固定;导斜器固定导斜器固定/开开窗窗/修窗两趟钻具即可完成。修窗两趟钻具即可完成。侧钻工艺技术侧钻工艺技术16一体式锚定斜向器一体式锚定斜向器一体式锚定斜向器一体式锚定斜向器 由护送器、斜向器体、锚定总成等部分组成，由护送器、斜向器体、锚定总成等部分组成，锚定总成由悬挂系统、液控系统组成锚定总成由悬挂系统、液控系统组成。侧钻工艺技术侧钻工艺技术17由接头、柱状体、锥由接头、柱状体、锥体三部分组成。特点是钨体三部分组成。特点是钨钢颗粒及钨钢块排列合理，钢颗粒及钨钢块排列合理，利于磨铣利于磨铣 ，左旋形状，磨，左旋形状，磨铣平稳，不挂窗口，铣平稳，不挂窗口，不卡不卡斜向器斜向器，柱状体部位具有，柱状体部位具有修窗功能，可一次完成开修窗功能，可一次完成开窗及修窗作业。窗及修窗作业。侧钻工艺技术侧钻工艺技术开窗铣锥开窗铣锥18套管锻铣器实物图套管锻铣器实物图侧钻工艺技术侧钻工艺技术192.2.开窗钻具组合：开窗钻具组合：开窗铣锥开窗铣锥+钻铤钻铤+加重钻杆加重钻杆+钻杆钻杆+方钻杆方钻杆 在在开开窗窗过过程程中中，分分三三个个阶阶段段开开窗窗，最最后后修修窗窗，窗窗口口一一般般宽宽度度120mm120mm、长度、长度1800mm1800mm。初初始始铣铣:即即铣铣锥锥接接触触到到导导斜斜器器顶顶部部至至铣铣锥锥底底圆圆与与套套管管内内壁壁接接触触为为开窗的第一阶段。开窗的第一阶段。钻压控制在钻压控制在5kN5kN以内，转速以内，转速40r/min 40r/min 50r/min50r/min。侧侧磨磨开开窗窗的的第第一一阶阶段段钻钻压压由由0 0逐逐步步加加至至5kN5kN，尽尽量量减减小小导导斜斜面面振振动动幅度，形成规则的窗顶。幅度，形成规则的窗顶。骑骑套套铣铣:即即铣铣锥锥底底圆圆接接触触到到套套管管内内壁壁至至底底圆圆与与套套管管外外壁壁相相接接触触。钻压控制在钻压控制在5kN 5kN 30kN30kN、转速、转速50r/min 50r/min 80r/min80r/min。侧侧磨磨开开窗窗的的第第二二阶阶段段要要注注意意钻钻压压与与钻钻柱柱的的结结构构关关系系，均均衡衡套套管管与与导斜面的磨损，形成圆滑的窗口。导斜面的磨损，形成圆滑的窗口。侧钻工艺技术侧钻工艺技术20出窗铣出窗铣:即铣锥底圆出套管外壁至铣锥最大直径全部出套管。即铣锥底圆出套管外壁至铣锥最大直径全部出套管。钻压控制在钻压控制在10kN 10kN 20kN20kN、转速、转速50r/min 50r/min 80r/min80r/min。侧磨开窗的第三阶段要注意降低钻压，使窗口底部圆滑规则。侧磨开窗的第三阶段要注意降低钻压，使窗口底部圆滑规则。修窗：钻压修窗：钻压5kN5kN20kN20kN，转速，转速50r/min50r/min90r/min90r/min。该阶段可提高转速，快速下放，验证开窗质量，要求阻挂在该阶段可提高转速，快速下放，验证开窗质量，要求阻挂在规定范围内。规定范围内。侧钻工艺技术侧钻工艺技术21三、裸眼钻进及轨迹控制：三、裸眼钻进及轨迹控制：1 1）钻头选型：）钻头选型：在在51/251/2套管内进行开窗侧钻，所使用的钻头套管内进行开窗侧钻，所使用的钻头主要有主要有PDCPDC钻头、三牙轮钻头、单牙轮钻头，我钻头、三牙轮钻头、单牙轮钻头，我们根据不同的地层选择不同的钻头。们根据不同的地层选择不同的钻头。在实践中由于在实践中由于PDCPDC钻头对地层的适应性较差，钻头对地层的适应性较差，机械钻速低，被逐步淘汰。三牙轮钻头由于轴承机械钻速低，被逐步淘汰。三牙轮钻头由于轴承细细易易发发生生掉掉牙牙轮轮事事故故，也也没没有有得得到到广广泛泛应应用用。单单牙牙轮轮钻钻头头为为敲敲击击挖挖掘掘式式钻钻进进，机机械械进进尺尺较较快快，适适应应地地层层广广泛泛，且且不不易易发发生生掉掉牙轮事故牙轮事故,所以在侧钻中得到广泛使用。所以在侧钻中得到广泛使用。实例：在港实例：在港381-1K381-1K井首先用的是井首先用的是PDCPDC钻头，进尺钻头，进尺212.48m212.48m，纯钻时纯钻时:193h:193h，平均机械钻速为，平均机械钻速为1.1m/h1.1m/h，最慢时钻速，最慢时钻速0.43m/h0.43m/h。采用单牙轮钻头在同