套管開窗側(cè)鉆施工作業(yè)程序(2014-5)

1、2014-5勝利鉆井工藝研究院勝利鉆井工藝研究院套管開窗側(cè)鉆施工套管開窗側(cè)鉆施工作業(yè)程序作業(yè)程序主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容一、作業(yè)準(zhǔn)備二、套管開窗四、完井作業(yè)三、側(cè)鉆施工套管開窗側(cè)鉆技術(shù)套管開窗側(cè)鉆技術(shù)是充分利用老井的套管，在某一特定深度是充分利用老井的套管，在某一特定深度開窗后側(cè)鉆新井眼技術(shù)。開窗后側(cè)鉆新井眼技術(shù)。它是一種投資少、見效快、經(jīng)濟(jì)效它是一種投資少、見效快、經(jīng)濟(jì)效益顯著的老油田開發(fā)技術(shù)措施益顯著的老油田開發(fā)技術(shù)措施，世界各國(guó)都非常重視該技術(shù)，世界各國(guó)都非常重視該技術(shù)的研究應(yīng)用，已成為世界各國(guó)許多油田勘探開發(fā)中重新認(rèn)識(shí)的研究應(yīng)用，已成為世界各國(guó)許多油田勘探開發(fā)中重新認(rèn)識(shí)老油田、使老油田增

2、儲(chǔ)上產(chǎn)和提高最終采收率的重要手段，老油田、使老油田增儲(chǔ)上產(chǎn)和提高最終采收率的重要手段，顯示出了廣闊的發(fā)展前景及推廣應(yīng)用價(jià)值。顯示出了廣闊的發(fā)展前景及推廣應(yīng)用價(jià)值。 前言套管開窗側(cè)鉆井按套管開窗側(cè)鉆井按井型井型可分為：可分為：普通側(cè)鉆井普通側(cè)鉆井、定向側(cè)鉆井定向側(cè)鉆井、側(cè)鉆水平井側(cè)鉆水平井及及側(cè)鉆分支井側(cè)鉆分支井等主要幾種。等主要幾種。按按開窗方式開窗方式可分為：可分為：段銑開窗段銑開窗和和斜向器開窗斜向器開窗兩種。兩種。主要主要作業(yè)程序作業(yè)程序包括：包括：井眼準(zhǔn)備、套管開窗、側(cè)鉆鉆井、完井井眼準(zhǔn)備、套管開窗、側(cè)鉆鉆井、完井作業(yè)作業(yè)等。等。套管開窗主要適用于套管開窗主要適用于244.mm244.

3、mm、177.8mm177.8mm及及139.7mm139.7mm幾種套管。幾種套管。 前言主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容一、作業(yè)準(zhǔn)備二、套管開窗四、完井作業(yè)三、側(cè)鉆施工 鉆井井史、油井作業(yè)、地質(zhì)等資料。內(nèi)容包括： 待鉆地層穩(wěn)定性和可鉆性； 開窗井段固井質(zhì)量和測(cè)井曲線； 作業(yè)井段井斜角。 作業(yè)井段套管的套損、套變情況； 開窗作業(yè)井段套管鋼級(jí)、壁厚、套管接箍位置及扶正器位置。 （一）前期準(zhǔn)備（一）前期準(zhǔn)備作業(yè)準(zhǔn)備1 1、查詢資料、查詢資料 應(yīng)滿足側(cè)鉆軌道設(shè)計(jì)對(duì)段銑井段或開窗窗口位置的選擇要求。 應(yīng)避開原井套管接箍和套管外扶正器，選在完好的套管本體上； 應(yīng)避開原井事故井段和套管損壞井段； 選擇套管外固井質(zhì)

4、量良好井段； 選擇在較穩(wěn)定的泥巖井段，或者在不含水膠結(jié)良好的砂體上。（一）前期準(zhǔn)備（一）前期準(zhǔn)備作業(yè)準(zhǔn)備2 2、開窗位置確定的原則、開窗位置確定的原則u 在地層較硬、固井質(zhì)量較好，且開窗點(diǎn)上下有不能打開的水層的情況下，一般選用地錨斜向器開窗的方式。u 在固井質(zhì)量不理想的情況下一般采用段銑開窗方式。u 段銑原則上易在直井段，鍛銑井段井斜角應(yīng)小于60。u 開窗段井斜大于60應(yīng)選擇斜向器開窗方式。（一）前期準(zhǔn)備（一）前期準(zhǔn)備作業(yè)準(zhǔn)備3 3、開窗方式的選擇原則、開窗方式的選擇原則 斜向器開窗斜向器開窗 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 工序簡(jiǎn)單，開窗時(shí)間短； 可適應(yīng)較大的井斜角度； 可在雙層或多層套管上開窗側(cè)鉆； 導(dǎo)向器

5、配上封隔器，可用作橋塞而省去打水泥塞過程； 鐵屑量少，對(duì)鉆井液性能的依賴程度有所降低。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：由于受磁干擾，在開始側(cè)鉆時(shí)若井斜角小于3度，不能用隨鉆監(jiān)測(cè)，在初始井中井眼方位存在一定的誤差。（一）前期準(zhǔn)備（一）前期準(zhǔn)備作業(yè)準(zhǔn)備4 4、開窗方式的對(duì)比、開窗方式的對(duì)比段銑器開窗段銑器開窗 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 段銑井段較長(zhǎng)時(shí)； 可用隨鉆儀器隨鉆隨測(cè)，有利于初始井眼的軌跡控制。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 裸露井段長(zhǎng)， 段銑后需打水泥塞； 工藝復(fù)雜，施工周期長(zhǎng)。 在地層較硬時(shí)側(cè)鉆困難。 （一）前期準(zhǔn)備（一）前期準(zhǔn)備作業(yè)準(zhǔn)備4 4、開窗方式的對(duì)比、開窗方式的對(duì)比u 通井工具 通井銑錐、刮管器、通徑規(guī)。u 鉆具組合： 通井

6、銑錐+鉆桿1根+刮管器+通徑規(guī)+鉆桿u 通井工藝 根據(jù)井眼尺寸選擇合適的工具及鉆具組合，通井至要求井深（開窗點(diǎn)以下20米），在開窗點(diǎn)上下10米范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，以刮洗掉井壁油污及腐蝕層以利于地錨的懸掛。 （二）井筒準(zhǔn)備（二）井筒準(zhǔn)備作業(yè)準(zhǔn)備1 1、通井、通井u 通井注意事項(xiàng) 每下入井深500米左右分段開泵循環(huán)一次，開泵時(shí)應(yīng)注意防止蹩泵，下到底后充分循環(huán)。 下鉆要平穩(wěn)，并密切注意指重表變化，遇阻不能硬壓，遇卡不能硬撥，把井下情況弄清楚后，制定具體施工方案及措施。 （二）井筒準(zhǔn)備（二）井筒準(zhǔn)備作業(yè)準(zhǔn)備1 1、通井、通井u 通井注意事項(xiàng) 在循環(huán)洗井過程中要注意循環(huán)罐液面變化，觀察有無溢流及漏失，并根據(jù)

7、情況制定措施，為下步施工打好基礎(chǔ)。 對(duì)所有下井工具和鉆具要嚴(yán)格丈量，記錄長(zhǎng)度、外徑、水眼直徑，下井工具要畫出草圖，嚴(yán)格檢查下井工具及鉆具。 使用好刮泥器嚴(yán)防井下落物，確保井下安全。 （二）井筒準(zhǔn)備（二）井筒準(zhǔn)備作業(yè)準(zhǔn)備1 1、通井、通井u 下橋塞，座封后關(guān)封井器試壓。檢驗(yàn)封井器及節(jié)流壓井管匯安裝情況。u 特殊井需按規(guī)定擠封原井射孔層位后試壓。（二）井筒準(zhǔn)備（二）井筒準(zhǔn)備作業(yè)準(zhǔn)備2 2、試壓、試壓3 3、測(cè)陀螺、測(cè)陀螺根據(jù)原井套管通井深度，測(cè)套管陀螺。以此作為井眼剖面設(shè)計(jì)的依據(jù)。主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容一、作業(yè)準(zhǔn)備二、套管開窗四、完井作業(yè)三、側(cè)鉆施工套管段銑器是側(cè)鉆定向井中開窗較早的工套管段銑器是

8、側(cè)鉆定向井中開窗較早的工具。具。u 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成為殼體、活塞總成、切斷報(bào)為殼體、活塞總成、切斷報(bào)知裝置、彈簧、刀片及穩(wěn)定器。知裝置、彈簧、刀片及穩(wěn)定器。u 工作原理工作原理：在工作過程中，鉆井液流：在工作過程中，鉆井液流過活塞噴咀，形成壓力降，推動(dòng)活塞過活塞噴咀，形成壓力降，推動(dòng)活塞下移。支撐刀片切割套管，當(dāng)套管被下移。支撐刀片切割套管，當(dāng)套管被切斷后，切斷報(bào)知裝置將泵壓顯示到切斷后，切斷報(bào)知裝置將泵壓顯示到地面，此時(shí)即可加壓磨銑。地面，此時(shí)即可加壓磨銑。 （一）套管段銑開窗（一）套管段銑開窗套管開窗1 1、工具的組成及原理、工具的組成及原理 段銑工具下井前安裝調(diào)試，開泵檢查刀片能否全部漲

9、開，停泵刀片能否收回。 檢查刀具靈活活好用后，將刀片捆住，防止下井過程中刀片誤打開，損壞套管及刀片。 開窗工具下井過程中控制下放速度，嚴(yán)禁猛剎猛放，中途不得開泵循環(huán)，不能轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤。（一）套管段銑開窗（一）套管段銑開窗套管開窗2 2、套管段銑開窗工作套管段銑開窗工作 下鉆中途遇阻，不能硬壓硬沖，遇阻不能超過1噸，否則應(yīng)起鉆通井，井眼暢通后再下開窗工具。 保護(hù)好井口，嚴(yán)格防止井口落物，以防發(fā)生重大井下事故。 開窗段銑工具下到開窗位置，開泵轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤20-30分鐘，慢慢加壓0.5-1噸，觀察鉆具能否吃住鉆壓。 鉆具能承受住鉆壓后，繼續(xù)磨銑，并觀察有無碎鐵屑返出，根據(jù)鐵屑返出量和形狀分析段銑工具工作狀況

10、。 （一）套管段銑開窗（一）套管段銑開窗套管開窗2 2、套管段銑開窗工作套管段銑開窗工作 磨銑過程中鉆壓不能超過1噸，防止壓壞段銑工具，致使工具不能完全磨穿套管，出現(xiàn)套管內(nèi)扒皮現(xiàn)象。 每磨銑0.5m，停止轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)增大泥漿排量循環(huán)清洗井眼，觀察鐵屑返出情況及數(shù)量，防止鐵屑在井內(nèi)相互纏繞，形成“鳥窩”狀鐵屑團(tuán)，造成卡鉆事故的發(fā)生。 每磨銑套管1-2米，停泵停轉(zhuǎn)盤慢慢上提鉆具，檢查段銑工具刀片閉合開啟情況，上提鉆具，觀察段銑工具經(jīng)過窗頂時(shí)有無掛卡現(xiàn)象。 （一）套管段銑開窗（一）套管段銑開窗套管開窗2 2、套管段銑開窗工作套管段銑開窗工作 當(dāng)磨銑速度明顯降低時(shí)，應(yīng)及時(shí)起鉆檢查段銑工具以及刀片磨損情況，

11、換段銑刀片繼續(xù)磨銑。 每次換刀片下鉆到窗口位置，開泵轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤反復(fù)進(jìn)行劃眼，以保證套管段銑質(zhì)量。 段銑完后，調(diào)整泥漿性能，增大排量循環(huán)洗井，下入強(qiáng)磁打撈器清除井底鐵屑，并用稠泥漿將段銑段封住。 （一）套管段銑開窗（一）套管段銑開窗套管開窗2 2、套管段銑開窗工作套管段銑開窗工作 斜向器銑錐開窗是目前應(yīng)用最廣的開窗方式。以液壓式地錨液壓式地錨斜向器為主。u 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 主要由送入接頭、送入桿、導(dǎo)斜體、鉗牙、活塞錐體總成、球座等組成. （二）斜向器開窗（二）斜向器開窗套管開窗1 1、工具組成及原理、工具組成及原理u 工作原理工作原理 用送入工具將地錨斜向器下入到預(yù)定開窗位置，緩慢開泵打壓坐封導(dǎo)

12、斜器。坐封牢固后，轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，倒開送入工具與導(dǎo)斜面的連接螺紋，最后上提鉆具剪斷扶正盤與導(dǎo)斜面的連接銷釘，起出送入工具。再下一趟開窗銑錐進(jìn)行磨洗開窗。（二）斜向器開窗（二）斜向器開窗套管開窗1 1、工具組成及原理、工具組成及原理 下鉆過程中司鉆操作平穩(wěn)，控制好下放速度，嚴(yán)禁猛頓、猛放、猛剎； 下鉆過程中密切注意指重表變化，最大遇阻不得超過40 kN，如遇阻且多次起下仍不能通過，應(yīng)起鉆通井； 在開窗工具的起下過程中嚴(yán)防井下落物。 下鉆過程中需要對(duì)鉆具進(jìn)行灌漿。（二）斜向器開窗（二）斜向器開窗套管開窗2 2、下開窗工具及座封注意事項(xiàng)、下開窗工具及座封注意事項(xiàng)開窗工具下至設(shè)計(jì)位置，可進(jìn)行地錨的座封作業(yè)。

13、座封主要步驟（以液壓式為例）：u 開泵憋壓至18-20MPa；u 達(dá)到預(yù)定壓力后，在壓力沒有較大變化的情況下，穩(wěn)壓3-4min；u 3-4min之后泄壓，正轉(zhuǎn)倒扣30圈，將中心管倒開，并上提剪斷中心管與地錨的聯(lián)結(jié)銷釘，此時(shí)觀察指重表，會(huì)有拉力變化顯示；u 下探并下壓20-30kN，證實(shí)地錨座封成功。（二）斜向器開窗（二）斜向器開窗套管開窗2 2、下開窗工具及座封注意事項(xiàng)、下開窗工具及座封注意事項(xiàng) 下開窗銑錐至斜向器頂部，計(jì)算好方入后，慢慢加壓探至斜向器頂部，探到斜向器頂部后，加壓0-10kN進(jìn)行初始開窗，待磨銑進(jìn)尺達(dá)到0.2m-0.3m后加壓10-20kN，繼續(xù)磨進(jìn)。 磨銑進(jìn)尺達(dá)到1.30m左

14、右，進(jìn)尺會(huì)明顯變慢，即進(jìn)入死點(diǎn)區(qū)。 磨銑進(jìn)尺達(dá)到2.60m時(shí)窗口已全部形成， 多次重復(fù)開窗過程來修整窗口，直至在窗口任何位置轉(zhuǎn)動(dòng)、上提下放無顯示后再鉆進(jìn)地層2-3m。（二）斜向器開窗（二）斜向器開窗套管開窗2 2、開窗施工、開窗施工注意事項(xiàng)： 進(jìn)入死點(diǎn)區(qū)后，可以通過調(diào)整磨銑參數(shù)來通過死點(diǎn)區(qū)。 整個(gè)開窗過程每磨進(jìn)0.1-0.2m，就提至初始開窗位置，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤慢慢下放直到上部窗口無顯示。 在開窗過程中，要每隔10-20分鐘撈取砂樣一次，并分析砂樣中的鐵屑形狀、含量、水泥、巖屑與窗口長(zhǎng)度的關(guān)系。 在復(fù)式銑錐的起下過程中，要使用好刮泥器，嚴(yán)防井下落物。 啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤前先試開，注意扭矩變化；在整個(gè)開窗過程中

15、，要經(jīng)常停轉(zhuǎn)盤觀察分析轉(zhuǎn)盤扭矩變化情況，防止井下鉆具事故的發(fā)生。 計(jì)算深度，確定銑錐徹底離開套管，表示開窗完成。之后要反復(fù)多次進(jìn)行修窗作業(yè)，做到不轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤，上提下放無顯示的效果。（二）斜向器開窗（二）斜向器開窗套管開窗2 2、開窗施工、開窗施工主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容一、作業(yè)準(zhǔn)備二、套管開窗四、完井作業(yè)三、側(cè)鉆施工 鉆具結(jié)構(gòu)鉆具結(jié)構(gòu)： 鉆頭鉆頭 +1+1柱鉆鋌柱鉆鋌+ +鉆桿鉆桿 鉆井參數(shù)鉆井參數(shù)： 鉆壓：鉆壓：101030 kN30 kN，轉(zhuǎn)速：，轉(zhuǎn)速： 505060r/min 60r/min 。1、初始井眼鉆進(jìn)、初始井眼鉆進(jìn)側(cè)鉆施工 注意事項(xiàng)：u 要計(jì)算好鉆頭接觸窗口及通過窗口的方入，遇阻不能

16、硬壓，可適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，并緩慢下放，如果確實(shí)不能通過，則應(yīng)起鉆修窗口。u 下鉆至距離井底1-2m開泵（雙凡爾），待井底沖洗干凈后方可加壓鉆進(jìn)，鉆進(jìn)時(shí)初始鉆壓要?。?-10kN），充分磨合鉆頭后加壓30kN鉆進(jìn)20m，轉(zhuǎn)速60r/min，排量控制在12.5 L/s。1、初始井眼鉆進(jìn)、初始井眼鉆進(jìn)側(cè)鉆施工u 鉆具結(jié)構(gòu)：152.40mmHA136+1.50單彎動(dòng)力鉆具+MWD隨鉆儀器 +89mmDPu 鉆井參數(shù)：鉆壓：30 60kN，泵壓：1315MPa，排量：12.5L/s。u 注意事項(xiàng)： 要丈量并計(jì)算記錄好動(dòng)力鉆具高邊工具面與定向儀器的角差。 通過看原井地質(zhì)測(cè)井資料，做好泥巖地層鉆進(jìn)鉆速低的準(zhǔn)備。

17、 前期定向利用1.50單彎，調(diào)整好方位，之后開始定向鉆進(jìn)。 初始井眼鉆進(jìn)每個(gè)單根進(jìn)行一個(gè)全測(cè)量。2、定向鉆進(jìn)、定向鉆進(jìn)側(cè)鉆施工u 注意事項(xiàng)： 進(jìn)尺較慢時(shí)，要經(jīng)?；顒?dòng)鉆具，合理調(diào)整泥漿，防止井下事故的發(fā)生。 增斜段井斜超過40時(shí)，接單根前要?jiǎng)澭?次，消除巖屑床，確保井眼順暢。 造斜鉆進(jìn)50m左右進(jìn)行一次短起下，定向完后循環(huán)時(shí)大幅度活動(dòng)鉆具。 下鉆距離井底2-3m，單凡爾開泵，待井底清洗干凈后，方可加壓鉆進(jìn)，初始鉆壓要?。?-10kN），20分鐘后加壓鉆進(jìn)。 擺工具面要平穩(wěn)符合要求。2、定向鉆進(jìn)、定向鉆進(jìn)側(cè)鉆施工u 鉆具結(jié)構(gòu)：152.40mm HA136 +1.50單彎動(dòng)力鉆具+LWD隨鉆儀器 +

18、89mm鉆桿； u 鉆井參數(shù)：鉆壓：3040kN，泵壓：1718MPa，轉(zhuǎn)速：50 60r/min，排量：12.5L/s。u 注意事項(xiàng)： 每鉆完一個(gè)單根要?jiǎng)澭垡淮?，每鉆進(jìn)80100m進(jìn)行一次短起下，消除巖屑床，確保井眼順暢； 每鉆完半個(gè)單根全測(cè)量一次，根據(jù)井斜變化及時(shí)調(diào)整井眼軌跡； 鉆進(jìn)平穩(wěn)加壓，注意觀察泵壓變化。接單根后，開泵注意防蹩泵。3、水平段鉆進(jìn)、水平段鉆進(jìn)側(cè)鉆施工u 注意事項(xiàng)： 每鉆完半個(gè)單根全測(cè)量一次，根據(jù)井斜變化及時(shí)調(diào)整井眼軌跡； 鉆進(jìn)平穩(wěn)加壓，注意觀察泵壓變化。接單根后開泵注意防蹩泵； 做好井眼防碰工作。 根據(jù)隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向，結(jié)合錄井鉆時(shí)、地質(zhì)撈砂及原井資料，隨時(shí)控制軌跡確保油層

19、鉆穿率。 水平段注意摩阻情況，應(yīng)當(dāng)做好泥漿的潤(rùn)滑和防塌工作。3、水平段鉆進(jìn)、水平段鉆進(jìn)側(cè)鉆施工主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容一、作業(yè)準(zhǔn)備二、套管開窗四、完井作業(yè)三、側(cè)鉆施工尾管串結(jié)構(gòu)尾管串結(jié)構(gòu)(由下至上)尾管引鞋+短套管1根+篩管串+短套管1根+盲板+短套管1根+管外封隔器+短套管1根+分級(jí)箍+尾管串+懸掛器+送入鉆具扶正器加法:尾管重疊段每2根套管加1只剛性扶正器，懸掛器以下2根套管每根加1只剛性扶正器；其它斜井段每2根套管加1只彈性扶正器，水平段每4根套管加1只彈性扶正器。完井方案完井方案完井作業(yè)1 1、177.8mm177.8mm套管開窗，套管開窗，152.4mm152.4mm井眼，幾種井眼，幾

20、種尾管結(jié)構(gòu)：尾管結(jié)構(gòu)：（1 1） 41/2 尾管串結(jié)構(gòu)尾管串結(jié)構(gòu)(由下至上)41/2 尾管引鞋旋流+ 41/2 浮箍2個(gè)+ 41/2 球座+ 41/2 尾管串+變扣短節(jié)+懸掛器（7*5）+ 31/2 送入鉆具（2 2）5 5無接箍無接箍尾管串結(jié)構(gòu)尾管串結(jié)構(gòu)(由下至上) 41/2 尾管引鞋旋流+ 41/2 浮箍2個(gè)+ 41/2 *5 變扣短節(jié)+ 5 球座+變扣短節(jié)+ 5 無接箍尾管串+懸掛器（7*5）+ 31/2 送入鉆具完井方案完井方案完井作業(yè)1 1、177.8mm177.8mm套管開窗（套管開窗（152.4mm152.4mm井眼）井眼）幾種尾管結(jié)構(gòu)：幾種尾管結(jié)構(gòu)：（3 3） 41/2 尾管、篩篩管串結(jié)構(gòu)尾管、篩篩管串結(jié)構(gòu)(由下至上)41/2 尾管引鞋+ 41/2 短套管1根+ 41/2 篩管串+ 41/2 短套管1根+ 41/2 盲板+ 短套管1根+ 41/2 管外封隔器+ 41/2 短套管1根+ 41/2 分級(jí)箍+ 41/2 尾管串+ 41/2 懸掛器+送入鉆具完井方案完井方案完井作業(yè)2 2、139.7mm139.7mm套管開