套管开窗侧钻规程.doc

139.7mm套管开窗侧钻规程及重点措施为了进一步规范套管开窗侧的操作，提高侧钻施工的技术水平，加快公司139.7mm套管开窗侧钻井的施工进度，降低井下工程事故复杂时效，确保公司侧钻井生产任务的顺利完成，对139.7mm套管开窗侧钻工作特作如下规范，望遵照执行。 一、前期工作 1、认真调研侧钻井的原始情况及现状（包括原始基础数据、固井质量、井下复杂、套损情况以及井筒现状等），并根据实际调查结果和公司技术、设备状况以及经济原则，优选侧钻井和确定侧钻井开窗位置。 优选侧钻井的原则：侧钻井井深一般不应超过3000m；裸眼段长度不超过600m、位移不超过300m、最大井斜角不超过45；钻井液密度小于1.50g/cm；老井施工过程中无严重井涌、井漏事故为宜。 侧钻井开窗位置的确定条件：开窗点以上套管必须完好，通径、试压合格；开窗井段固井质量较好，井径较小，地层较稳定；根据地质提供的靶心、位移和陀螺校核数据以及侧钻工具、地层的造斜能力，合理调整开窗深度，保证井眼轨迹园滑和有利于达到地质目的；开窗侧钻点要避开套管接箍。 2、为保证钻机迁入后侧钻施工的正常运行，施工单位必须安排专人落实甲方前期四项准备工作情况，即：侧钻井的井筒封堵、套管试压、通径和测陀螺四项工作情况。如未达到勘探局规定工作标准的，原则上不允许搬迁设备。 3、分析各种调研资料，切实认真做好侧钻井的施工方案。工程设计虽然由专门设计部门设计，但为了便利施工，事前必须派专人与设计部门联系沟通，使做出的设计更具合理性或可操作性。 4、工具组织，设备配套。 除常规工具外还需组织落实的工具：95mm直、弯螺杆；104.78mm无磁钻铤和普通钻铤；88.9mm无磁承压钻杆和加重钻杆；48mm和118mm4m专用通径规；适宜的斜向器及开窗铣锥等。 除常规设备外还需配备的设备是：2FZ18-35封井器、JZG-9型修井专用指重表和50型小液压大钳等。二、井眼准备 设备搬迁安装好并经验收合格后，应扎实做好以下两项工作：1、下钻通井或钻塞 钻具组合：116-118mm钻头+104.78mm钻铤6根（或88.9mm加重钻杆12根）+73mm钻杆。 钻塞深度确定：根据窗口、斜向器长度或斜向器加地锚长度定。钻塞要求： 1.1入井钻具、接头水眼（包括后期施工所接钻具、接头水眼）必须保证48mm通径规顺利通过。 1.2使用好井口刮泥器，严防井下落物，确保井下安全。 1.3钻塞主要参数：钻压1030KN，转速I档,泵压适中,排量尽可能大。 1.4钻塞至预定井深，大排量洗井两周起钻。 2、下钻通径 通径钻具组合：118mm（或116mm）钻铰式铣锥+139.7mm套管刮削器+118mm4m左右通径规（或116mm4m左右通径规）+73mm钻杆。 通径原则：通径组合下部所接工具其外径必须大于斜向器外径2-3mm，长度长于斜向器长度；通径深度至钻塞深度。 注意事项： 2.1入井工具要严格丈量，绘出草图，记录长度、外径、水眼直径等相关数据，并对工具进行严格检查（主要是对刮削器刀片固定螺钉的检查），确保井下安全。 2.2下钻要平稳，并密切注意指重表变化，遇阻不得硬压（一般不得超过30KN），遇卡不得硬拔（一般不得超过80KN），将井下情况分析清楚后，采取相应措施处理。 2.3下入井深500m左右分段开泵循环泥浆一次，开泵时注意立管压力表，防止蹩泵。 2.4下钻到底，大排量洗井至刮下的污垢彻底循环干净后起钻。起钻一档低速且注意指重表变化。 2.5使用好井口刮泥器，严防井下落物，确保井下安全（凡钻具在井内，此项作为固定条款不再重述）。三、预置斜向器常用斜向器种类：地锚式斜向器、卡瓦液压锚定式斜向器、卡瓦液压锚定封隔器式斜向器和卡瓦机械锚定式斜向器四种。常用四种斜向器各自优、缺点及适应井况斜向器种类优点缺点适应井地锚式斜向器固定牢实，开窗侧钻安全保险。1、销钉连接，如工作不到位和盲目操作，易造成斜向器落井事故。2、工序繁锁，费时费事。裸眼井段长，施工难度大，钻井周期长的井。卡瓦液压锚定式斜向器1.反扣连接，下钻相对保险。2、投球弊压卡瓦座挂，损掉了注灰、候凝两道工序。3、轴、径向两组卡瓦固定斜向器，固定较为牢实。因送入管与斜铁为反扣连接且扣上的不能过紧，陀螺定向时易引起反扣退扣方位失真。直井和套管通过能力好、管壁相对干净的井。卡瓦液压锚定封隔器式斜向器1.反扣连接，下钻相对保险。2、投球弊压卡瓦座挂，省掉了注灰、候凝两道工序。3、因增设了封隔器装置，斜向器固定较前种更牢实。因封隔器开启压力太低，工具下到位后要么不循环进行陀螺定向；要么反循环后进行陀螺定向。前者难保陀螺定向成功；后者无谓增加了施工费用（反循环需要水泥车和专用井口设施）。与上同卡瓦机械锚定式斜向器斜向器固定、开窗一趟完成，节省经费，省时省事。1、销钉连接，轨道易变换，下钻安全系数相对要低。2、一组径向卡瓦，斜向器固定较前几种相对要弱。钻井周期短的井。1、下斜向器注意事项： 1.1钻具组合 1.1.1下地锚斜向器钻具组合：地锚+斜向器+送斜器+定向直接头+73mm钻杆。 1.1.2下卡瓦液压锚定式和卡瓦液压锚定封隔器式斜向器钻具组合：锚定总成+送入总成+定向直接头+73mm钻杆。 1.1.3下卡瓦机械锚定式斜向器钻具组合:锚定总成+斜向器+铣锥+定向直接头+104.78mm钻铤36根+88.9mm加重钻杆12根+73mm钻杆。 1.2下部结构连接：能用液压大钳紧扣的最好用液压大钳紧扣；无法用液压大钳紧扣的，用“B”型双大钳打到合适部位，缓慢、平稳地进行紧扣（紧扣扭矩与73mm钻杆同），严防事前将工具连接销钉剪断或送斜器中心管拉弯拉折的事情发生。 1.3入井前检查 1.3.1地锚式斜向器入井为确保开窗及钻进过程中斜向器不变向，应重点检查地锚与斜向器连接扣是否上紧、焊牢。 1.3.2卡瓦液压锚定式或卡瓦液压锚定封隔器式斜向器入井，应重点检查卡瓦和扶正环上螺钉是否紧固，送入管与斜铁反扣是否松动，若有松动应及时拧紧。 1.3.3卡瓦机械锚定式斜向器入井，应重点检查铣锥与导斜体连接螺钉是否上紧；导斜体与锚体的连接轴销是否焊牢；轨道变换、卡瓦开启是否自如；变轨套上的簧片及簧片组外径是否符合要求（簧片具有弹性，簧片组外径应大于套管内径10mm以上）以及该斜向器入井前变轨套内滑块是否处在短轨道内。 1.4地面测准定向接头相关尺寸（如隔套内径、键宽等），并有草图记载；定向接头连接上紧后“键”与“斜向器”斜面中心延长线的角差，也应有草图记载，保证斜向器入井后，陀螺定向成功。 1.5下钻控制速度，遇阻不得强压（原则不超过30KN），避免提前剪断销钉和压折中心管，迂阻后应认真分析原因，决定下步措施。如下的是卡瓦机械锚定式斜向器，还应尽量控制上提钻具高度（以打开吊卡为好），防止工具中途座封而导致斜向器落井等恶性事故。 1.6下钻过程中防止井下钻具转动。 1.7下钻之初、之尾住井工程技术人员必须亲临第一现场监督指导；下钻全过程必须有值班干部严格把关。 1.8下钻到预定井深，接方钻杆开泵循环洗井至少一周（除卡瓦液压锚定封隔器式斜向器要反循环外，其它均为正循环），并保证停止循环不反喷，确保陀螺仪器顺利座键。同时记下停泵后悬重及上下活动钻具的摩阻。2 陀螺定向过程中注意事项及要求： 2.1根据设计方位和地层情况确定陀螺定向方位。 2.2和陀螺定向人员搞好配合，不准随意触摸井口固定仪器。 2.3启动转盘或上下活动钻具必须在陀螺定向人员授意指导下进行。 2.4定完向后，做上标记，锁死转盘。不经住队工程技术人员许可，不得随意开启转盘；3、甩斜向器3.1地锚式斜向器固、甩要求：3.1.1固井连接管线必须紧固牢实，注进水泥浆密度必须保证在1.90g/cm以上；3.1.2替量必须准确；3.1.3剪销下压钻具动作不易过大，抽中心管至要求高度务求准确，启动转盘循环泥浆工作必须连续；3.1.4循环泥浆过程中，专人观察出口并放掉多余水泥浆； 3.1.5充分循环洗井两周后，正常起钻。3.1.6候凝时间不得少于30小时。3.2卡瓦液压锚定式和卡瓦液压锚定封隔器式斜向器座挂要求：3.2.1确保入井钻具、接头、斜向器水眼畅通（这点前面已作特殊要求）和循环泥浆内无大块脏物（此项工作要求配浆时把关，钻塞过程中完成）。3.2.2投球卸、接方钻杆严防井下钻具转动，并确保钢球投置准确无误。3.2.3待钢球落座后，平稳开泵直至上、下卡瓦完全座挂。上、下卡瓦固定螺钉剪断压力310MPa；上、下卡瓦座挂压力，根据现有设备状况，规定为2025MPa。如持续开泵压力超高，可停泵待压力下降至15MPa后再开泵，如此反复，以确保高压作用于卡瓦的时间不少于5分钟。3.2.4缓慢下压钻具100150KN二至三次（之间上提钻具不能超过原悬重），以检验斜向器卡瓦是否座牢实。3.2.5上提送入钻具悬重（不包括斜向器重量），启动转盘正转21-25圈（之间悬重减少可停转轻提保持其悬重），使送入总成完全脱扣。3.2.6缓慢上提钻具，如悬重增加的只是摩阻（悬重、摩阻观察记录，前面已作交待），证明送入总成已脱开。3.2.7下探斜向器，如遇阻方入不变或减少，证明甩斜向器获得成功。3.3卡瓦机械锚定斜向器座挂要求：3.3.1定向完毕，上提钻具1m，然后下放，地锚斜向器变轨座挂，继续下压100120KN剪断销钉使斜向器和铣锥分离。3.3.2缓慢上提钻具和下探方入。如上提悬重增加的只是摩阻和下探遇阻方入不超过剪销时方入，即证实斜向器座挂成功，接着可进行下步开窗作业。四、139.7mm套管开窗、修窗1、开窗钻具组合：118mm（或116mm）钻铰式铣锥+104.78mm钻铤36根+88.9mm加重钻杆12根+73mm钻杆。2、开窗步骤及实施参数：2.1铣锥至死点到套管开穿，钻压510KN，转速50转/分，排量、泵压适中。2.2套管铣穿到铣锥尖至斜根，钻压1030KN，转速60转/分，排量、泵压适中。2.3铣锥尖至斜根到铣锥最大直径至斜根，钻压510KN，转速60转/分，排量、泵压适中。3、修窗。修窗主要是在上、下窗口定点磨铣或在上、下窗口间疏通磨铣，待窗口修好，起下钻具畅通无阻后，裸眼钻进23米，循环起钻。五、裸眼钻井技术1.初始钻进 当开窗完后进行裸眼钻进，为有效侧出新井眼，先用118mm（或116mm）PDC钻头+95mm直螺杆+104.78mm钻铤36根+88.9mm加重钻杆12根+73mm钻杆。滑动钻进2030m，摆脱老井眼。 钻井参数：钻压510KN（或将钻时控制在50分/米），排量710L/S。2、定向造斜钻进 根据设计要求及地层实际情况，选择合适的单弯螺杆型号（弯度0.751.5），选用36mm或45mm随钻测斜仪，根据井下情况合理调整参数，满足中靶要求。 常用钻具组合：118mm（或116mm）PDC钻头+95mm单弯螺杆+88.9mm无磁承压钻杆+88.9mm加重钻杆12根+73mm钻杆。 常用参数：钻压2040KN，排量710L/S。3、稳斜钻进 根据井下情况选择合适的稳斜钻具组合：对于稳斜井段不长的侧钻井，可采用单弯单扶（或双扶）螺杆组合进行复合钻进稳斜。对于稳斜井段较长的侧钻井，如井斜相对较大（超过30）可采用上述组合方式进行稳斜钻进；反之，最好采用常规稳斜钻具组合进行转盘稳斜钻进；无论采用哪种组合哪种方式稳斜钻进，每钻进3050m测斜一次，并依据其测量情况及时调整钻进参数和钻具组合，满足地质中靶要求。 常用稳斜钻具组合：3.1 118mm（或116mm）PDC钻头+95mm单弯（0.75或1）单扶螺杆+88.9mm无磁承压钻杆+88.9mm加重钻杆12根+73mm钻杆。3.2118mm（或116mm）PDC钻头+95mm单弯（0.75或1）双扶螺杆+88.9mm无磁承压钻杆+88.9mm加重钻杆12根+73mm钻杆。3.3118mm(或116mm)牙轮钻头+88.9mm短钻铤（1-3m）+114mm-116mm稳定器+88.9mm无磁承压钻杆1根+88.9mm钻铤2根+88.9mm加重钻杆12根+73mm钻杆。 钻井参数：钻压3070KN，转速螺杆转速或5070rpm，排量710L/S。 4、裸眼钻进主要注意事项4.1每次起下钻，钻头通过窗口时要慢提慢放平稳操作，一旦发现窗口位置有阻卡现象，应及时下铣锥对窗口进行修整。4.2螺杆钻具入井前应进行井口试运转，下钻中途不准划眼，遇阻不得硬压。4.3每次测斜前必须清洗井底，视井下情况决定是否打封闭或加玻璃或塑料小球，防止卡钻。起下仪器要控制速度，确保测斜安全。5、钻头选择 139.7mm套管开窗侧钻裸眼钻进采用118mmPDC钻头和单牙轮钻头，也可选用114mm偏心PDC钻头。PDC钻头可选用ZY304A、ZY304B、GP426L、GP426H、R435B、M1345SS、118-6R等型号钻头；单牙轮钻头可选用DA517、DA517HI、YB517、YB437等型号钻头。6、钻井液工艺6.1侧钻井应根据地层情况选择的钻井液体系：6.1.1选择适宜的钻井液密度，保持近平衡钻井；6.1.2保证低滤失量以保证井壁稳定；6.1.3足量的抑制性聚合物控制地层坍塌；6.1.4合适的流变参数保证有效携带钻屑；6.1.5良好的润滑性以防止粘卡；6.1.6使用复合暂堵剂保护油气层；6.1.7使用好固控设备（80120目震动筛，除砂器）。6.2防塌 井眼稳定是小井眼安全施工的关键。侧钻裸眼段一般较短，一些区块可能一出套管即进入易塌地层，这就要求进入裸眼段前应调整好钻井液性能：钻井液密度满足井下需求；失水降到5ml以内；加入2左右的防塌剂。6.3防卡 小井眼施工一旦发生粘卡，风险极大。提高钻井液的润滑性是确保小井眼安全施工的关键因素之一。可采用混油配合固体润滑剂，加量分别约为512、12；或采用混柴油配合石墨粉，加量分别为3、2%。6.4防漏 对易漏地层，应作好防漏准备。储备一定量的钻井液；钻井液中加入细颗粒暂堵剂23，如超细碳酸钙、氧化沥青等；开泵排量要由小到大，控制钻具下放速度；钻井液动切力不宜过大，以减少激动压力。若发生漏失，应边灌边起到套管内静止堵漏，若静止无效，可下入光钻杆在套管窗口处平推堵漏剂堵漏，堵漏剂粒度要适当，不宜过大。6.5防出水对易出水地层，尽可能采用抗污染能力较强的盐水钻井液实施钻进。钻井液密度的确定，在考虑地应力和地层破裂压力的情况下，应以裸眼井段的最高地层压力当量钻井液密度为基准，再增加一个附加值。附加值的选择可按下列两种方法确定： 油水井为0.050.10g/cm3， 气井为0.070.15g/cm3。油水井为1.53.5MPa ， 气井为3.05.0MPa。同时，在钻进过程中加密监测API滤失量等性能的变化，发现异常及时调整处理；起钻坚持档低速起完，尽可能减少抽吸力引起的井筒液柱压力下降，导致出水现象加剧；下钻分段循环排完水后，应调整钻井液性能至正常后方可继续钻进。6.6钻井液性能 钻井液性能应根据地层特点及井眼轨迹进行调整，总的原则是不宜有较高的动切力和较高的粘度。侧钻时排量约710L/S，塑性粘度15-25mPaS、动切力69Pa即可满足悬浮和携带岩屑要求，若地层易剥落掉块或井斜较大，可适当上调粘切。API滤失量应控制在5ml以内；PH值810。钻井液密度应能够平衡地层压力。7、油气层保护 采用近平衡压力钻进；进入目的层前将失水降至5ml以内；充分利用固控设备清除无用固相；进入目的层加入可酸化的或油溶性屏蔽暂堵剂。8、事故预防及处理8.1阻卡井段不允许用弯外壳螺杆划眼。完钻通井不允许用弯外壳螺杆。有单弯螺杆在井内，避免在井塌、井漏、井涌等复杂井段循环泥浆。禁止定点循环泥浆。8.2所有入井钻具、接头必须丈量长度、内外径，对特殊工具必须画出草图备查。8.3入井钻具定期进行探伤检查。73mm钻杆钻井处规定检查周期为：新钻具2000小时；旧钻具1000小时；方钻杆2000小时；钻铤600小时。8.4坚持使用刮泥器，防止井口落物，绝对保证井内干净。8.5裸眼段施工期间，井下钻具要连续不断进行活动，上下活动幅度不少于3m，转动钻具不少于10圈。8.6施工全过程刹把必须由正付司钻、井架工操作，严防溜、顿钻造成的井下钻具事故发生。8.7钻进期间密切注意悬重、泵压变化，发现异常及时采取措施，避免井下事态恶化。如需检修设备应立即将钻具起至套管内。8.8遇井漏等复杂情况应立即将钻具起至套管内，然后采取相应措施。8.9每钻进50-80m短起下钻具拉井壁至窗口，及时清除岩屑床。8.10起下钻作业，控制速度，平稳操作。发现阻卡现象应分清原因，采取相应措施，绝对禁止蛮干。规定上提遇卡不超过80KN（不含摩阻），下钻遇阻不超过30KN(不含摩阻)。8.11根据139.7mm套管开窗侧钻具有小间隙、小环空的特点，井控工作必须常抓不懈、落到实处。井控工作的指导原则是：立足于一次井控，杜绝或减少地层流体的侵入。 8.12配备相应尺寸的打捞工具（如公锥、打捞矛、卡瓦打捞筒等），保证突发事故处理的成功率和快捷性。8.13保持良好的钻井液性能，满足井眼携砂和润滑的需求。9、完井技术要求9.1 139.7mm套管开窗侧钻井，全部采用4（101.6mm）或41/8（104.78mm）尾管射孔完井，为了保证环空间隙，对裸眼井径小于钻头尺寸的井段必须采用偏心PDC钻头或水力扩眼器扩眼。9.2起钻前充分循环钻井液，调整好钻井液性能，打好裸眼封闭钻井液。9.3坚持小井眼完井电测前的措施讨论会，依据井眼状况决定测井方式和制定测井安全措施。9.4对裸眼条件较好的井，采用焊刚性扶正器等办法，保证裸眼尾管串的扶正、居中。具体焊法为裸眼段套管每根上、下各焊一组。对送井套管要严格现场验收，没有套管检验合格证的要及时向甲方反映，对转井套管不得签字认可。9.5根据现场应用质量评价，尾管悬挂器统一采用德州大陆架生产的XGS型5 1/24液压尾管悬挂器。该悬挂器主要部件尾管挂总成包括A、B两种型号。A型主要用于壁厚为7.72mm的5 1/2上层套管；B型主要用于壁厚为9.17mm的5 1/2上层套管。9.6管串排列：球座位置由所设计的人工井底高度决定。常用的管串排列为：浮鞋+101.6mm套管（套管长度根据油底下“口袋”多少定）+浮箍+套管+球座+101.6mm套管组合+悬挂器总成（位置要与设计基本相