论开窗侧钻技术在油田中的应用研究.pdf

2014年2月 论开窗侧钻技术在油田中的应用研究 郭海 （青海油田井下作业公司青海海西817500） 摘要： 油田开发生产中， 常受地质、 工程等因素的影响， 有 大量的油井变为报废井。开窗侧钻技术是通过油田报废井， 对老 油田内存在的油气藏进行获取， 保障油田油藏具有较好的经营管 理效率， 可实施老油田的二次或三次采油， 提高原油采收率。本 文首先概述了开窗侧钻方式方法、 适用范围， 其次对开窗侧钻技 术在油田中的应用进行了一番分析与研究。 关键词： 开窗侧钻技术； 油田； 应用 现阶段， 我国的开窗侧钻技术无论是工具， 还是工艺方面整 体上已经与国际先进水平相接近， 目前在我国各油田中得到了广 泛的应用。在套管内实施侧钻， 能够很好的保障油气井的正常生 产， 提高油气井利用率与开发效果， 实现了较好的社会效益与经 济效益。 一、 开窗侧钻方式方法、 适用范围 1.方式方法 从国内外使用的开窗侧钻技术角度上看， 开窗方法通常有以 下几种： 一， 斜向器开窗侧钻方法； 主要是把具有较好技术规格的 斜向器送入油层套管内预计开窗的位置固定， 再通过磨铣工具从 斜向器斜面轴线位置处磨铣出相应形状的窗口， 最后通过该窗口 来钻新的井眼， 在油气井中经常会采用这一方法。二， 截断式开 窗侧钻方法； 主要指的是通过扩张式磨鞋在事先预定好的井段中 对套管进行磨铣切断， 然后把套管磨掉一段 （约为20- 30m） ， 满足 开窗要求后实施侧钻， 在侧钻水平井时会常用到该方法。在选择 侧钻方式时, 主要是对侧钻目的、 侧钻油藏工程实际需求以及工 况进行综合考虑后予以确立。通常有两类： 定向侧钻； 为了确保 新钻的井眼与规定的方位角、 井斜角、 水平位移要求相一致， 应实 施定向侧钻。所谓定向侧钻， 指的是把斜向器装置下到预计的深 度， 对斜向器斜面的具体方位予以准确测定后再开窗， 使其在开 窗过程钻井中， 由设计规定的方位钻达目的层。普通侧钻； 该方 式在整个侧钻过程中， 没有具体的方位、 方位角、 井斜角、 水平位 移要求， 这里所用斜向器的目的主要是在开窗中进行导斜与造 斜， 以确保开窗、 钻井从斜向器斜面轴线位置处进行， 最后钻达设 计中规定的目的层。 2.适用范围 首先， 适应井别与井径； 开窗侧钻技术是油田开发中的核心 技术之一， 在油井、 气井、 注水气井中都具有较好的适用率， 不会 被井别所限制。但由于侧钻实际利用了部分原井眼， 导致侧钻井 径受到了一定的限制， 小井眼使用直径较小的钻柱还限制了可用 钻压的范围。相较于小直径井眼， 大直径井眼更易控制方向。小 直径井眼在裸眼钻进过程中， 因地层性质因素会导致井眼与设计 剖面相偏离， 且侧钻所下尾管尺寸还一定程度上受到了原井眼的 限制。因此要求侧钻的井的井径应以直径为140mm以上的套管 为主。其次， 侧钻适用范围； 钻多底井， 通过一个井眼， 在套管内 开窗侧钻产生多井底， 能够扩大供油规模， 完善井网， 减少地面工 程。侧钻水平井， 通过原井眼套管开展侧钻水平井工作。老油田 枯竭， 生产井侧钻； 油层井段砂堵明显通过上部油层套管相应位 置开窗侧钻技术， 钻达油气层进行完井生产。已钻井偏离含油 区， 在套管内相应位置通过开窗侧钻， 调整靶心位置， 获取工业油 气流。利用定向开窗侧钻开采老油田枯竭井中的剩余油。 二、 开窗侧钻技术在油田中的应用 1.选择合理的开窗侧钻点， 完善开窗侧钻工艺 在明确具体的靶心位移与方位后， 接下来就是合理选择开窗 侧钻点了。如果侧钻点选择太低， 那么就会使得动力钻具频繁的 造斜， 加剧了狗腿度， 并且还会增加井斜， 给侧钻施工作业带来了 极大的困难， 还会由于狗腿度而大大削弱下井套管的使用寿命。 如果侧钻点选择的太高， 那么将完全使用不了老井油层套管， 并 且还涌现出了没有价值的裸眼井段， 进一步提高了钻具摩阻系数 和泵压。结合具体的地质要求， 井斜控制在三十度左右， 适当的 降低造斜率， 在此基础上实施倒推， 已明确合理的开窗点位置， 开 窗点固井质量应达到中等级， 不要和套管接箍位置相碰触。 2.裸眼钻进 首先， 结合现场实际情况对钻井参数进行合理的控制； 其次， 优选钻井液， 控制好钻井液性能指标； 由于开窗侧钻井的井眼与 环窗间隙均较小， 导致存在较高的钻井泵压， 只要有事故问题发 生处理起来难度大， 所选钻井液应润滑性好， 粘度低， 中压与高温 高压失水率低， 造壁性能高， 要求其粘度具备好的携砂性能， 粘度 应在50- 70s为宜。不仅携砂性能好， 而且还防止了因粘度高而 引起较高泵压的情况。 3.完井技术 首先， 由于侧钻井眼小， 存在窗口和井斜， 致使测井所用仪器 无法下井， 应利用小钻具输送测井。其次， 通过水力扩眼器扩大 直径； 在老井油层套管内径在局限下， 侧钻钻头具有118mm的 直径， 但下井套管Q125钢级的外径在104. 8mm， N80钢级的套 管外径在101. 6mm， 环窗间隙特别小， 严重影响到了固井施工， 削弱了固井水泥的胶结强度， 利用水力扩眼器扩径， 通过电测验 证井径平均在130mm， 使得环窗间隙提高， 水泥环具有较大的 厚度， 水泥胶结强度增强， 固井质量达标。 结论 综上所述可知， 钻进中应防止发生狗腿情况， 该情况一经发 生应立即予以纠正， 对于不严重的狗腿应扩眼与纠斜， 若无法纠 正， 应将该段封固起来重新钻进。优选裸眼内钻具， 强度应超出 套管内钻具， 以防钻杆折断。起下钻操作中， 当直径大的钻具过 窗口时， 操作必须是平稳缓慢的， 避免在窗口处碰、 挂。对窗口处 活动的钻具应时常性的检查， 以防磨断钻杆。 参考文献： 1祁晓峰.开窗侧钻水平井技术在大庆油田套损井上的应用 D.中国地质大学 （北京） ,2009年. 2黎江明,王斌.套管开窗侧钻技术在江汉油田的应用J.江 汉石油职工大学学报,2009年06期. 3许云龙.吉林油田复合钻井技术