第八章_套管开窗侧钻技术_图文

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1、第八章套管开窗侧钻技术概述侧钻技术在国外起始于三十年代，于八十年代得到深入发展。我国于八十年代开始研究侧钻技术，十年间内迅速成熟起来。该项技术在全国各油出得到了广泛的推广应用，并取得了明显的经济效益和社会效益，成为汕山特别是老汕区节支增效、节约挖潜的重要手段和措施。井眼的侧钻技术一般分为两种类型，一是裸眼井内侧钻技术，即在裸眼井内打入水泥造成人工井底然后側钻或条件允许时宜接进行悬空侧钻形成侧向井眼的工艺技札二是套管开窗技术，即依据设计要求，在套管内某位置开一窗口或铳掉一段套管，侧向钻出一新井眼，实现重新完井的工艺技术。

2、侧钻技术是在普通定向钻井技术的基础上发展起来的，除具有普通定向井和水平井的共性Z外，也有其自己的独特性，正是这些独特性才形成了专门的侧钻工艺技札侧钻的主要冃的是实现：“死井复活”、提高采收率、降低成本。侧钻技术主耍应用于：（1）钻井过程中套管内有落血或落物而无法打捞不能继续进行钻井、完井作业。（2）钻井及采汕过程中套管变形，影响生产。（3）采汕过程中砂堵砂埋严重，通过修井作业无法恢复生产的井。（4）直井落空，偏离油层位置，经勘探其周围还冇开采价值油藏。（5）有特殊作业耍求的多底井和泄油井等。（6）油田开发后期，已无开采

3、价值的井，为了节约钻井成本，充分挖掘潜力，利用原井眼开窗侧钻成定向井开釆边角汕气藏。开窗工具主要分为两大类：一•是锻铳式开窗工具，主要山锻铳器和锻铳刀片组成。二是斜向器式开窗工具，分为：a.固定地锚斜向器式b.—体化式地锚斜向器。两种类型。主要由地锚总承、斜向器总承、和懒铳工具组成。本章着重对套管开窗技术进行介绍，讲述了套管开窗的原理、专用工具及其现场使用。第一节锻铳开窗侧钻工艺一、套管锻铳器的结构设计和工作原理套管锻铳器的结构见图8—1,主耍由保护接头、壳体、泵压显示装置、活塞总成、弹簧、刀片、下扶正器组成。其工作原

4、理为：图1短线器结构示意图锻铳器下入设计井深后，启动转盘、开泵。此时泥浆流经活塞上的的喷嘴产生压力降，形成的压力推动活塞下行，支撑六个刀片外张切割套管。当套管切断后，丿J片达到最人外张位置，泵压将明显卜•降，这时可加压进行套管磨铳作业。作业完毕后，停泵、压力降消失，活塞在弹的反力作用下复位，刀片凭自重或外力收回刀槽内。二、锻铳器结构设计的特点a）锻铳器有六个刀片，町同时伸出切割或锻铳，寿命长、速度快。b）釆用水力活塞结构，依靠压力降推动活塞运动，设计有泵压显示装置，当刀片切割套管后，在立管用力表上立即反映出2MPa的压

5、力降，易于判断。c）锻铳器下部增设稳定器，限位块中设有扶正块，两处形成两点扶正系统，以保证扶正器工作平稳，延长了刀片的使用寿命，提高了磨铳速度。三、最小排量的确定套管锻铳器利用喷嘴压降推动活塞，并克服弹簧反力支撑刀片外张。百先考虑弹簧最大反力，计算最小排量。已知：压力降Pb=0.827pQ2/C2de4kg/cm2式中：P为泥浆密度Q为排量1/sC为流最系数de为喷嘴当量直径活塞承压面积人=门（D腔2-De2）/4式中：D腔为活塞而积，cmde为喷嘴直径，cm弹簧授大反力F弹因此有：円单=Pb*A锻锥器在工作时，理论上

6、只要达到上述最小排量就可以克服弹簧阻力，支撑刀片外张。四、切削元件的特性衡量切削元件的主要技术指标是磨铳套管长度和速度，而这两项指标主要取决于切削元件材料和形状。井下.磨铳工况要求切削元件冇足够的韧性，又要求冇足够的耐磨性，两者必须统一才能保证较长的工作寿命和转速。设计中常采用抗弯强度大于180kg/mm2,硬度大于HRA90的高强度硬质合金作为切削元件。五、锻铳器开窗侧钻工艺过程1、准备工作（1）项冃的确立：首先要进行地质调查，分析论证，查阅原井及临井地质资料，完井资料，若原井是因采油过程中发生事故，耍对原井的产能及

7、效益进行分析对比，对侧钻完井后的效益进行预测，经论证后立顶。（2）工具准备：根据施工需要，工艺要求，经济效益分析对比，准备适合本井的开窗工具。段铳式套管开窗定向开窗侧钻需准备下列工具（7〃套管为例）7〃套管开窗锻铳器1・2套锻铳刀片（根据锻铳段长）6$付1.5度1.75度单弯动力钻具各一套定向接头2只（随钻测量用可循环式）3・1/2〃钻杆（根据完钻井深）4・3/4〃钻铤4柱4・3/4"无磁钻铤1-2根4-3/4〃短钻铤2根6〃PDC钻头及牙轮钻头若干随钻测最仪器，电缆及绞车（应满足施工需要）单多点测斜仪器各1・2套肓径

8、152mm螺旋扶正器4・6只强磁打捞器一只备齐各种尺寸事故处理工具（3）井眼准备丁作：a、查阅原井资料，确定开窗侧钻位置，应尽量避开套管接篩，选择水泥封固质量好有利于侧钻的地层。b、分析井口至侧钻点井段的原井身数据，查阅套管钢级、壁厚、内外径。c、测量套管压力及液面高度，若原井眼套管压力较高，液面上长较快，应预先在开窗侧钻点以下1