浅议小井眼水平井开窗侧钻钻井技术

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1、浅议小井眼水平井开窗侧钻钻井技术　　摘要：石油的开采经历了较长时间，许多油井的情况发生变化，出现老化、报废的情况。现代的技术发展，小井眼开窗侧钻水平井钻井技术逐步的成熟，为解决油井老化或者报废的问题提供了新的思路。充分利用该技术能够提高老井的产量及生产效率，恢复报废井。本文简单阐述了小井眼水平井开窗侧钻钻井技术的概念；工程方案设计，包括侧钻方式选择、井眼轨迹设计、钻具组合及钻井参数设置、测量作业等，并提出了几点质量控制措施，包括井眼轨迹控制、钻井液控制、摩阻及扭矩控制等，为从事小井眼开窗侧钻钻井的人员

2、提供一定的参考与借鉴。关键词：油田小井眼水平井开窗侧钻钻井技术研究6社会的不断进步，各个企业的发展，产业不断扩张，对于能源的需求量激增。石油产业作为能源行业的重要组成部分，在该社会形势下得到了长足的发展。油田的开发经历了较长的时间，在开采过程中，油井的情况有了较大的变化，使得需要多油井的产量降低，而被迫停产，设备老化，甚至直接报废等，尤其是西部地区，地层情况十分复杂，周边的环境较为恶劣，在进行勘探及开发时存在较多的困难。现代科学技术的发展，小井眼开窗侧钻技术即是较为先进的技术之一，其能够提高老化油井的

3、产量，达到较好的经济效益及社会效益。一、小井眼开窗侧钻水平井钻井技术概述小井眼开窗侧钻水平井钻井技术属于较为新型钻井技术，其综合了定向井技术、水平井技术、小井眼钻井技术等，基本上可以视为钻井工艺发展水平的代表技术。该技术作用在于能够恢复各种油井的生产效率，包括停产井、套损井、报废井、低产井等，并适用于开发各个类型的油藏，有效的降低油田的综合开发成本。对于老化的油井，可以充分利用其自身的结构优势，如原有的场地、地面的配套采输设备、成熟的操作流程等，深入开发油藏，有效降低钻井费用，减少套管使用费，避免了地

4、面建设费的投入，从而控制了建设成本，也极大的缩短了施工周期，并有助于保护环境，保障企业的经济效益[1]。二、小井眼开窗侧钻水平井钻井方案设计1.侧钻方式选择侧钻方式可以根据实际情况合理选择，常用的侧钻方式可以分为段铣侧钻及开窗侧钻两种，二者的优势及缺点均有不同，具体内容如下：①段铣侧钻6先在设计侧钻的位置，利用段铣工具铣掉一段套管，注入水泥，再利用侧钻钻具，以定向钻井的方式，打出新的井眼。该技术的优势在于工艺较为简单，掌握较为方便，可靠性良好，并能够有效避免套管的磁干扰，在定向钻井过程中使用磁性测斜仪

5、器，能够准确的定向。但是该技术也存在一定的缺陷，即为套管段铣段长度较大，一般超过18m，受到各种因素的影响，包括工具因素、技术水平因素等，需要耗费较多的时间及精力进行反复磨铣才能完成。段铣工作结束后，需要打入水泥塞，等待其冷却硬化，在清理表面，流程较为复杂；②开窗侧钻该技术是先使用斜向器和开窗铣锥，于设计位置对套管进行打磨，最终形成窗口，再利用侧钻钻具打出新的井眼。该技术的优势在于设计简便，且施工较为简单，但是测量仪器会受到套管的磁干，而需要改用陀螺测斜仪进行定向，侧钻形成新井眼前20m，均需要陀螺测

6、斜仪作为检测辅助，测量成本较高[2]。2.钻具组合及钻井参数设置在对短半径水平井实时钻井工作时，需要在较短的井段内的完成造斜，井眼曲率的波动较大，造斜井段会对钻柱产生强大的弯曲应力，钻具容易出现疲劳损害。钻柱在旋转的过程中，处于弯曲井段的钻柱会受交变应力影响，极易出现疲劳破坏，因此在施工中需要尽量降低钻柱持续受到交变应力影响，在每趟钻到曲井段的钻柱位置时，应尽量避免钻柱受到疲劳失稳破坏。在造斜段及水平段需要全部利用斜坡钻杆，而加重钻杆则运用于直井段，能够降低钻柱磨擦，强化钻柱的抗压失稳性能。63.井眼

7、轨迹设计开窗侧钻水平井需要顺利施工，需要先进行井眼轨迹的形状设计工作。如果油井属于三维水平井，在实时小井眼开窗侧钻时，需要参考普通水平井的特点，还充分考虑其他因素，包括井眼直径小定向井段高造斜率、套管开窗可控井段短等特点。油层开采还必须考虑有利于油层开采，并兼顾达到地质设计需求。大部分老油井均有一定的井斜方位，该方位往往与新设计方位有所出入。因此井眼轨迹需要根据油井的情况，进行三维设计。其井眼轨迹一般需要设计三增轨道，中间的造斜段造可以作为调整，因此斜率相对较低，在第一和第三高造斜率井段实际造斜率与设

8、计造斜率产生误差时，作为补充[3]。4.测量作业6分析比较各个类型的测量仪，综合评估后认定在小井眼侧钻三维水平井造斜井段施工是使用有线随钻测量仪的效果最佳。造斜井段在使用有线随钻测量仪器时，先运用电缆将井下各物资传输至地面，包括仪器测量的测点井斜、测点方位、当时动力钻具的工具面角等。有线随钻测量仪的优势在于数据传输速度较快，测量仪器的传感器与钻头的距离较近，一般为5m～8m，测量的准确度高好，且成本较低，但是由于其需要反复的使用电缆进行传输，工作效率受到