套管开窗侧钻规程
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(工艺技术)深井小井眼套管开窗套管锻铣侧钻工艺操作规程开窗侧钻技术中原石油勘探局钻井工程技术研究院目录1前言2中原油田套管开窗侧钻井的特点及关键技术3深井开窗侧钻施工工序4深井侧钻设计技术5深井开窗和锻铣技术6裸眼钻进技术7小井眼钻井液技术8固井完技术技术9事故处理与预防技术1前言套管开窗侧钻技术是一种在已下套管的枯竭和事故井中,应用特殊的工具、工艺,对套管进行开窗,并侧钻出一定的距离,重新开采地下原油,从而使老井复活、老井更新,大幅度提高原油产量和采收率的技术。
1.1老井开窗侧钻技术发展概况据文献报道,国外从六十年代就开始进行侧钻研究,经过三十多年的应用和发展,在侧钻方法、工艺技术、井下工具、测量工具及完井方法等方面已日臻完善,并已形成专业化的施工队伍。
不仅能在侧钻井眼中完成各种曲率半径的水平井,而且能在一个井筒中侧钻出多分支井。
国内不少油田在20世纪90年代都开展了套管开窗侧钻工作,并取得了较好的经济效益。
中原油田独立开展套管开窗侧钻工作始于1993年,最初几年由于受侧钻井较深、地质条件复杂、工具设备不配套等因素的影响,侧钻工作进展缓慢。
近年来,随着研究和实践的深入,尤其是随着中原油田“十五”后三年科技攻关会战的实施,先后完成了套管内定向开窗侧钻定向井、多靶小井眼侧钻定向井、小井眼侧钻水平井等300余口,取得了较好的经济效益。
目前,中原油田的套管开窗侧钻技术已经成熟。
1.2老井开窗侧钻应用范围老井开窗侧钻主要应用于:⑴油层套管腐蚀、错位或变形,无法大修的井;⑵油层套管内有落物(如油管断卡等),无法打捞的井;⑶油层正好被断层断掉,无法达到地质目的的井;⑷老井更新、为提高采收率而更换井底的井。
1.3中原油田开展套管开窗侧钻工作的背景及依据1.3.1中原油田井况的需要由于受盐层“塑性流动”和地应力、矿化度等诸多因素的影响,从“八五”开始,油田井况严重恶化,目前年损坏油水井150-200口,2001年底累计发现事故井3018口,除修复和更新外,目前仍有各类事故井1438口(油井806口,气井16口,水井616口)。
套管开窗侧钻方案1. 引言套管开窗侧钻是一种在井筒内进行侧向钻探的技术,它通过在套管上打开侧钻窗口,将钻头引导至目标地层。
这种技术在油气勘探中起着重要的作用,能够实现多阶段作业、多层次钻探和水平井的钻探。
本文将介绍套管开窗侧钻的方案,包括钻具选择、操作流程、风险控制等方面。
2. 套管开窗侧钻方案的选择和设计在选择套管开窗侧钻方案时,需要考虑以下因素:•目标地层的压力和温度•钻头的尺寸和类型•储层特性(如潜水、含油含水比例等)根据以上因素进行综合分析,确定最佳的套管开窗侧钻方案。
3. 钻具选择在套管开窗侧钻中,常用的钻具包括:•钻头:常见的有平头、弯头、V形等不同类型的钻头。
选择钻头时需要考虑地层类型、钻速和钻头寿命等因素。
•钻杆:钻杆的选择需要考虑其长度、强度和刚性等特点,确保其能够承受钻井过程中的各种力和载荷。
•钻柱:钻柱是将钻杆连接在一起的工具,它提供了支持和传递扭矩的功能。
以上钻具的选择应根据实际情况进行综合评估和设计。
4. 操作流程套管开窗侧钻的操作流程主要包括以下几个步骤:4.1 准备工作在进行套管开窗侧钻前,需要进行以下准备工作:•检查套管和钻杆的完整性和可用性;•检查钻头的磨损和寿命;•准备好所需的钻具和相关设备。
4.2 套管下打开钻井液在准备工作完成后,将钻井液注入到井筒中,确保压力和流量的稳定。
4.3 安装套管在钻井液稳定后,将套管安装到井筒中,确保套管的位置和稳定性。
4.4 套管开窗根据设计方案,在套管上打开侧钻窗口。
这可以通过使用旋转侧钻工具来实现。
4.5 进行侧钻作业将钻具引导到目标地层进行侧钻作业。
在此过程中,要注意钻具的位置、孔道的直径和倾斜度等因素,并及时调整。
4.6 钻具取出和检查侧钻作业完成后,将钻具逆向拔出,并进行检查和维护。
5. 风险控制在进行套管开窗侧钻时,需要注意以下风险:•套管和钻杆的损坏或卡住;•钻头的旋转失控;•钻具下落或掉落等情况。
为了降低这些风险,需要进行周密的计划和设计,并进行必要的检查和维护。
Φ139.7mm套管开窗侧钻技术2016年2月18日目录一. 前言二. Φ139.7mm套管开窗侧钻的难点三.套管开窗侧钻井的前期准备四. 套管开窗技术五. 井眼轨迹控制技术六. 钻头的优选七. 小井眼的泥浆技术八.小井眼的井控技术九.小井眼完井技术十. 安全钻井措施十一. 几点认识一.前言Φ139.7mm套管开窗侧钻是在油田开发后期,利用老井上部较好套管进行开窗侧钻的一种钻井工艺,它具有钻井费用低,恢复产能快。
随着小井眼侧钻井在油田开发中的应用,侧钻井钻井过程中暴露出的问题也在增多,主要是机械钻速低、周期长、事故多、固井质量差。
主要原因是小井眼微间隙钻井技术和工具不配套,大部分是采用常规钻井技术来打小井眼微间隙井,根据Φ139.7mm套管开窗侧钻的特点,通过几口井的钻井实践,对套管开窗侧钻进行了一些技术探讨。
二.Φ139.7mm套管开窗侧钻井的难点1.井眼轨迹复杂,控制较难。
2.小井眼与钻具的环空间隙小,施工泵压高,对设备承压要求高;3.环空压耗大,易井漏;下钻速度过快,钻具内容易返喷泥浆,若有油气,钻具内易井喷;钻进中环空返砂不太好,当钻时快时,易蹩泵造成井漏;起钻时,易抽吸诱发井喷;固井下入Φ104 mm套管,环空间隙更小,环空压耗更高,易井漏或蹩泵,下套管易卡钻。
4.钻井从开窗开始,大部分在油层井段,对井控要求高,溢流量不超过1方,与大井眼井控有所不同,钻具内比环空更易井喷。
5.对泥浆性能要求高,保证泥浆具有良好的携砂性、悬浮性、润滑性,固相含量低,触变性好。
6.井下安全是开窗侧钻井的重点,一切工作要围绕复杂和事故的预防进行。
若出事故,因钻具接头外径为105mm,打捞工具较少,处理事故难度大。
7.井眼前期准备工作的好坏,对后期施工方案影响较大。
三.套管开窗侧钻井的前期准备一、技术准备1.在接到套管开窗侧钻井施工通知单后,必须对原井和其邻井进行调研,需要调研的资料有:完钻日期、地质简介、井身结构、钻井液、钻时、井径、井斜、套管数据、固井质量、复杂情况、井下事故、原井大修情况、原井井口、井筒现况、有无落物及周围注水井情况,老井井身结构和新井施工要求等。
一.通井工具2.胶筒式刮管器(1)工作原理及使用方法胶筒式刮管器刀片最大外径略大于套管内径,依靠胶筒弹力,下压入井后能使刀片紧贴套管内壁,通过上下活动和转动刮管器,结合循环洗井达到清除套管内壁脏物的目的。
对于一般油泥锈蚀,采用上下活动即可清除,因为360°圆周上均有刀片工作面。
对于较大较硬阻块,则应采用轻压慢转的方法,逐步刮削清除,直至畅通无阻。
3.弹簧式刮管器(1)工作原理及使用方法在弹簧的支撑下,刮管器最大外径略大于套管内径,使刀板紧贴套管内壁。
通过上下活动和转动刮管器,并结合循环洗井达到清除套管内壁脏物的目的。
用弹簧式刮管器技术规范(表8)(2)二.套管锻铣开窗侧钻技术1.套管段铣工具(1) 胜利TDX系列段铣工具技术规范(表9)(2) 三洲公司“D”型段铣器技术规范(表10)2.推荐段铣参数3.推荐钻具组合(表12)4.套管段铣器的工作原理开泵后在钻井液的压力推动下,段铣器的刀片张开,先定点转动转具对套管进行切割。
当套管割断后泵压下降2~3MPa,此时再继续切割20~30分钟对套管段口进行修整,便可式加钻压进行套管磨铣。
需要回收段铣工具时,停泵,活塞在弹簧作用下上行复位,刀臂将自动收回,便可起钻。
2.套管段铣工艺及技术要求(1)井眼准备◆ 段铣套管外部水泥胶结良好,保证下部套管不晃动,上部套管不脱扣。
◆ 尽量避开套管接箍,在接箍以下1.5~2m处开始切割。
避免切割套管扶正器,以保证磨铣速度和单副刀片的段铣进尺。
◆ 要求段铣点下端距水泥塞面最少不能低于10m。
用刮管器带通井规通井至段铣井段完以下5m,保证井眼畅通。
◆ 段铣井段应尽量选在直井段,避免偏磨套管造成段铣困难。
◆ 了解套管结构、钢级、套管壁厚及内径。
(2) 泥浆准备为保证段铣施工顺利、确保铁屑携带出井筒,要求钻井液密度大于1.10g/cm3粘度60~80秒以上。
(3) 工具准备提前对段铣工具进行检查,配好钻具及接头,并丈量尺寸和画出草图。
石油钻井划眼与倒划眼一、钻井划眼操作规程1.划眼的钻具结构要简化。
2.上部划眼防止划出新井眼;下部划眼防止憋漏地层。
3.静止期间加强做岗,观察好环空及泥浆液面。
4.对全套设备进行检修,保证设备正常运转。
5.准备足够的钻井液,粘切要高。
6.下钻速度要慢,两分钟下一柱。
7.划眼时要“一冲、二通、三划眼”:接好单根开泵后,先冲下去,上提钻具转动方位再通下去,最后划下去。
冲、通困难时可采用“拨放点划”法,即先加压1-2吨启动转盘,悬重回升后停转盘,再加压1-2吨,重复操作。
绝对不允许划眼时加压连续转转盘,指重表要灵活好用。
8.划眼时早开泵、迟停泵,大排量划眼,划眼过程中要注意观察返出岩屑和间断放空现象。
划眼时要注意缩径井段不能硬压,防蹩泵。
9.划眼时钻具丝扣要上紧,避免钻具事故;划眼防止打倒车,负荷严重时先停总车,钻机快要停时合上低速,刹死刹把。
10.中间循环开泵与试开泵相同,一定要先小排量试开泵,返出正常后方可逐渐增加排量。
11.划眼要步步为营,划3-5m要上提至正常井段,划完一根单根后要多提一个单根,停泵后上提无卡阻,可下放到底,停转盘无倒车,不返喷泥浆,方可接单根。
12.长井段每划眼5-6个单根,要大排量循环泥浆一周,以便携砂和巩固井壁。
其长度视井眼复杂情况而定。
强化防卡操作,钻具静止前恢复原悬重,静止时间不超过三分钟。
13.划眼过程中设备出现故障,造成长时间无法循环时要起钻,并设法灌满钻井液。
二、注意事项起钻或短程起钻中,遇上起钻困难,上提遇挂卡起不出来,而下放可轻松释放,在这样的情况下,可采用“倒划眼”方式,将钻具起出。
倒划眼是处理复杂时最危险的操作,倒划眼过程中井下情况复杂,反扭矩较大,转盘扭矩也相应增大,在操作上控制不当易产生三种情况:将钻具憋停;转盘产生倒车、高速返旋转;钻具旋转憋过、钻具释放扭矩、带动转盘高速正旋转。
以上三种情况非常危险,尤其是后两种情况,在扭矩增大时,钻具在扭矩的作用下产生收缩(就像日常生活中用手将毛巾中的水拧出,手给毛巾一个旋转扭力,毛巾在扭力的作用下收缩变短,当扭力释放后,毛巾自然恢复原状),在转盘高速旋转释放扭矩的同时,钻具伸长,这时很容易将卡瓦带出,卡瓦飞出伤人。
①139・7mm套管开窗侧钻技术2016年2月18日一. 前言二. ①139.7mmSf管开窗侧钻的难点三. 套管开窗侧钻井的前期准备四. 套管开窗技术五. 井眼轨迹控制技术六. 钻头的优选七. 小井眼的泥浆技术八. 小井眼的井控技术九. 小井眼完井技术十. 安全钻井措施几点认识一. 前言①139.7mm套管开窗侧钻是在油田开发后期,利用老井上部较好套管进行开窗侧钻的一种钻井工艺,它具有钻井费用低,恢复产能快。
随着小井眼侧钻井在油田开发中的应用,侧钻井钻井过程中暴露出的问题也在增多,主要是机械钻速低、周期长、事故多、固井质量差。
主要原因是小井眼微间隙钻井技术和工具不配套,大部分是米用常规钻井技术来打小井眼微间隙井,根据①139.7mm套管开窗侧钻的特点,通过几口井的钻井实践,对套管开窗侧钻进行了一些技术探讨。
二. ①139.7mm套管开窗侧钻井的难点1. 井眼轨迹复杂,控制较难。
2. 小井眼与钻具的环空间隙小,施工泵压高,对设备承压要求高;3. 环空压耗大,易井漏;下钻速度过快,钻具内容易返喷泥浆,若有油气,钻具内易井喷;钻进中环空返砂不太好,当钻时快时,易蹩泵造成井漏;起钻时,易抽吸诱发井喷;固井下入①104 mm套管,环空间隙更小,环空压耗更局,易井漏或蹩泵,下套管易卡钻。
4. 钻井从开窗开始,大部分在油层井段,对井控要求高,溢流量不超过 1 方,与大井眼井控有所不同,钻具内比环空更易井喷。
5. 对泥浆性能要求高,保证泥浆具有良好的携砂性、悬浮性、润滑性,固相含量低,触变性好。
6. 井下安全是开窗侧钻井的重点,一切工作要围绕复杂和事故的预防进行。
若出事故,因钻具接头外径为105mm打捞工具较少,处理事故难度大。
7. 井眼前期准备工作的好坏,对后期施工方案影响较大。
三. 套管开窗侧钻井的前期准备一、技术准备1. 在接到套管开窗侧钻井施工通知单后,必须对原井和其邻井进行调研, 需要调研的资料有:完钻日期、地质简介、井身结构、钻井液、钻时、井径、井斜、套管数据、固井质量、复杂情况、井下事故、原井大修情况、原井井口、井筒现况、有无落物及周围注水井情况,老井井身结构和新井施工要求等。
Φ139.7套管开窗侧钻操作规程Φ139.7mm套管开窗侧钻技术规程编写: 赵国喜⽩俊成钻井⼆公司技术发展部⼆○○三年六⽉⼆⼗六⽇Φ139.7mm套管开窗侧钻技术规程套管开窗侧钻技术是指利⽤原井套损段(点)以上的套管井眼,重新钻开距套损段⼀定距离的油层,以达到恢复产能和注采关系之⽬的的⼀项钻井⼯艺技术。
1、资料调研必须对原井和其邻井进⾏调研,需要调研的资料有:完钻⽇期、地质简介、井⾝结构、钻井液、钻时、井径、井斜、套管数据、固井质量、复杂情况、井下事故、原井⼤修情况、原井井⼝和井筒现况及周围注⽔井情况。
2、⼯具、仪器和钻具配套标准2.1 钻具2.1.1 井斜⼩的侧钻井使⽤⼀级钻杆,⼤斜度井应配新钻杆。
2.1.2 井斜35°以内的侧钻井配3-1/2加重钻杆100~150m;井斜35°以上的侧钻井配加重钻杆150~200m。
2.1.3 每⼝井应配尺⼨合适的三只稳定器2.1.4 钻杆内径必须⼀致,防⽌仪器和⼯具阻卡。
2.1.5钻铤、⽆磁钻铤、稳定器及配合接头须经探伤检查合格⽅可使⽤。
2.2 侧钻井特殊钻具、⼯具配套标准(适⽤内径⼤于121mm以上的套管)Φ118mm×2m通径规Φ118mm刮⼑钻头Φ118mmPDC钻头Φ114mm导斜器Φ118mm钻铰式铣锥Φ95mm0.75°、1°、1.25°、1.5°单弯螺杆Φ104.8mm⽆磁钻铤或Φ89mm⽆磁承压钻杆Φ117mm、Φ115mm稳定器KKQ-114⽔⼒式扩孔器备注:对于10.54mm的套管,通径规和铣锥Φ115mm,斜向器Φ110-112mm,钻头Φ114-114.3mm。
2.3侧钻井主要测量仪器a 磁⼒单点照相测斜仪b 磁⼒或电⼦多点照相测斜仪c 有线随钻测量仪d 陀螺测量仪3、Φ139.7mm套管开窗侧钻程序3.1 井筒准备(采油⼚)3.1.1 通知采油⼚,使该井周围的注⽔井停注;3.1.2 通井钻具组合:Φ118mm刮⼑+Φ73mm钻杆。
套管开窗侧钻工艺作法1 范围本标准规定了Φ139.7mm、Φ177.8mm、Φ244.5mm套管锻铣式、斜向器式开窗侧钻作业的施工步骤及技术措施。
本标准适用于Φ139.7mm、Φ177.8mm、Φ244.5mm套管定向开窗侧钻作业。
其它尺寸的套管定向开窗作业可参照执行。
2 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
SY/T5955-1999 定向井钻井工艺及井身质量要求Q/SL0576.1-91 大庆II~130型钻机装备配套Q/SL0576.2-91 ZJ45J型钻机装备配套Q/SL0576.3-91 F320~3DH型钻机装备配套Q/SL0576.4-91 C~2~II型电机钻机装备配套Q/SL0577-91 钻井液净化系统配套与安装SY/T5619-1999 定向井下部钻具组合设计作法Q/SL1082-2000 填井侧钻工艺规程3 定向开窗工具的组成和配套3.1锻铣式套管开窗工具的组合和配套3.1.1锻铣式套管开窗工具主要由锻铣器本本、锻铣器传颂正吕和刀片组成。
3.1.2套管锻铣式工具配套评见附录A。
3.1.3套管锻铣器的本体应比套管内径小(8~15)mm。
3.2斜向器套管开窗工具的组成和配套3.2.1固定地锚斜向器式套管开窗工具的组成和配套3.2.1.1全套定向开窗工具由固定地锚总成、斜向器总成和磨铣工具三大部分组成,磨铣工具包括启始铣鞋、钻柱铣鞋和西瓜铣鞋等五种。
3.2.1.2套管开窗工具配套评见附录B。
3.2.2卡瓦坐封斜向器式套管开窗工具的组成和配套标准。
3.2.2.1全套定向开窗工具由卡瓦坐封斜向器总成和复合磨铣工具组成。
3.2.2.2卡瓦坐封斜向器式套管开窗工具配套评见附录C。
3.2.3斜向顺的外径应比套管内径小(6~15)mm。
3.2.4磨铣工具的外径、钻铤及钻杆的配合尺寸符合SY/T5619要求。
套管开窗侧钻技术阐述了套管开窗井的作业方法,总结了套管开窗侧钻井取得的主要技术成果,从钻井液配伍方面也给予了探讨,分析了影响侧钻小眼井钻井速度的主要因素,指出了开窗侧钻井目前存在的问题,提出了进一步提高侧钻井钻井速度及效益的建议和措施。
标签:套管开窗;侧钻;井眼轨迹;定向井;水平井;机械钻速;钻具组合一、套管段铣和定向开窗作业方法1、范围本标准规定了使用水力段铣工具进行套管段铣作业和使用定向开窗工具(固地锚式斜向器)在套管内定向开窗作业的技术要求。
本标准适用于在不同直径的油气井套管内段铣和定向开窗作业。
2、定义本标准采用下列定义。
2.1、套管段铣用水力段铣工具在预定(设计)的套管位置切割磨铣掉一段套管,形成祼眼井段的作业方法。
2.2、定向开窗利用斜向器在预定(设计)的套管位置定向磨铣掉一部分套管,形成一个规则的窗口的作业方法。
3、作业前的准备3.1、作业设备的准备a)根据套管段铣和定向开窗后侧钻井的负荷需要,确定钻机类型;b)以作业井的套管中心为基准,校正转盘、井架天车及全套设备;c)按设计要求校准泵压表、转盘扭矩仪、指重表及转盘转速表;d)钻井泵的性能要能满足作业对排量和泵压的要求;e)按设计要求装好井控装置。
3.2、段铣井段或窗口位置的确定a)了解预计作业井段及其附近套管的钢级、壁厚;b)了解預计作业井段及其附近套管的固井质量;c)必要时测量预计作业井段及其附近套管内径的磨损程度;d)选择水泥胶结好、套管内径磨损小的套管作为段铣或开窗的位置,并尽量避开套管外扶正器;e)校正作业井段套管接箍的深度;f)套管接箍以下2~3 m处为段铣始点或开窗的起始深度。
3.3、井眼和管柱的准备a)配足性能符合设计要求的钻井液后,下入大水眼的钻头与光钻杆的钻具组合进行通井,采取分段循环的方式替出井内油、水及陈浆,通井至预定深度,充分循环调整钻井液性能;b)先用套管刮削器刮管壁,然后下入套管通井规通径,通井规的外径应不小于段铣工具装完扶正块以后的外径;c)通钻杆内径。
套管开窗技术一、套管开窗技术的起源二、套管开窗技术的发展现状三、套管开窗技术的定义套管开窗是是利用铣锥沿导斜器的斜面均匀磨铣套管及导斜器,在套管上开出一个斜长圆滑的窗口,以便于侧钻过程中钻头、钻具、测井仪器、套管等的顺利起下。
四、套管开窗技术的施工工艺常用的套管开窗技术有两种:磨铣开窗和锻铣开窗侧钻。
(一)套管开窗工具及操作方法1、开窗工具(1)导斜器:导斜器在侧钻中取导斜和造斜作用。
开窗时使导斜器与套管均匀切削,窗口比较规则均衡。
主要形式有注灰插入式、直接注灰(带水眼)固定式、卡瓦式,目前常用卡瓦式导斜器。
(2)复式铣锥:外形似玉米状,全长300mm,最大直径75mm,镶入K573硬质合金共8排,外出刃lmm.铣锥尖部的锥度与导斜器的导斜角接近。
铣锥上肩部位加工倒角大于30度,防止提拉时与套管壁挤卡。
铣锥与钻杆连接丝扣的锥度l:16,l0扣/英寸,防止旋转时甩掉铣锥。
(3)定向器:需要定向开窗时使用。
外形类似钻杆接头,内藏定向键,与JDF一5型陀螺测斜仪配合,达到定向目的。
2.开窗操作套管开窗一般分为三个阶段即:初始阶段:铣锥接触导顶至铣锥根部开始切削套管,这一阶段必须轻压慢转,使铣锥先铣出一个比较圆滑的孔洞。
钻铣参数:W:0-5KN,N:20-30r/min,Q:10L/S,P:10~12Mpa.骑套阶段:从铣锥根部开始接触套管内壁到底圆刚刚铣穿套管内壁,此阶段容易出现开窗死点,因此应采取中压快转的技术措施,以保证铣锥沿套管外壁均匀钻进,保证窗口长度。
钻铣参数:W:20-40KN,N:40-60r/min,Q:10L/S,P:10~12Mpa.出套阶段:从铣锥低圆铣穿套管到铣锥最大直径全部铣过套管,这是保证下窗口圆滑的关键段,此段稍一加压就会滑到井壁,因此要定点快速悬空铣进,其长度至少要等于一个铣锥长度。
钻铣参数:W:10-20KN,N:40-60r/min,Q:10L/S,P:10~12Mpa.(二)套管开窗操作注意事项1.开窗前必须对地面设备、泥浆性能、指示仪表、井下钻具进行全面检查,保证其性能合乎要求,保证泥浆泵排量,使井底岩屑充分循环出来,保持井底清洁,避免铁屑的重复切削。
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田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,成为油田特别是老油区节支增效、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直接进行悬空侧钻形成侧向井眼的工艺技术。
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铣掉一段套管,侧向钻出一新井眼,实现重新完井的工艺技术。
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之外,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术。
侧钻的主要目的是实现:“死井复活”、提高采收率、降低成本。
侧钻技术主要应用于:(1)钻井过程中套管内有落鱼或落物而无法打捞不能继续进行钻井、完井作业。
(2)钻井及采油过程中套管变形,影响生产。
(3)采油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,经勘探其周围还有开采价值油藏。
(5)有特殊作业要求的多底井和泄油井等。
(6)油田开发后期,已无开采价值的井,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采边角油气藏。
开窗工具主要分为两大类:一是锻铣式开窗工具,主要由锻铣器和锻铣刀片组成。
二是斜向器式开窗工具,分为:a.固定地锚斜向器式b.一体化式地锚斜向器。
两种类型。
主要由地锚总承、斜向器总承、和磨铣工具组成。
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。
第一节锻铣开窗侧钻工艺一、套管锻铣器的结构设计和工作原理套管锻铣器的结构见图8—1,主要由保护接头、壳体、泵压显示装置、活塞总成、弹簧、刀片、下扶正器组成。
其工作原理为:图1 短线器结构示意图锻铣器下入设计井深后,启动转盘、开泵。
侧钻基本程序石油工程--钻井--侧钻基本程序侧钻一、原理所谓侧钻工艺技术就是在油水井的某一特定深度固定一个斜向器,利用其斜面造斜和导斜作用,用铣锥在套管的侧面开窗,从窗口钻出新井眼,然后下尾管固井的一整套工艺技术。
二、侧钻施工步骤侧钻施工主要包括:侧钻前井眼准备、固定斜向器、套管开窗、裸眼钻进、下尾管固井等工序,现分述如下。
1、侧钻前井眼准备 1)通井通井的目的有两个:第一是了解套管完好情况,为开窗选位和确定尾管的超覆高度等提供参考资料。
第二是为下斜向器创造条件。
因此,通井规的直径要比斜向器直径大 2~4mm,大直径部分不得小于斜向器的长度。
若没有这样长的通井规,在施工现场可用两个封隔器的金属体部分连接起来代替通井规。
2)挤封原井射孔层侧钻前挤封原井眼油水层的目的,在于防止原井眼油水层互窜影响分采分注效果,同时为斜向器创造一个准确而坚固的井底,以控制侧钻开窗位置(对斜向器用水泥固定法而言)。
挤封油水层时应注意:(1)挤封前,要把所有挤封井段都冲露出来。
(2)挤封时最好让水泥浆从井底替过全部挤封井段后再进行挤封,以免因吸收性差异而影响挤封质量。
(3)挤封水泥用量取决于油水层渗透率、厚度、挤封半径、压力等因素,一般按每米用 0.5~1t 水泥计算。
(4)钻灰塞时一定丈量好钻具,计算好水泥塞要留的深度。
3)上部套管试压挤封油水层后,要对上部套管进行试压,目的是了解套管完好情况,为开窗高度和下尾管高度提供资料,也是为了检查挤封质量,为下尾管固井奠定基础。
试压的现行标准是:注水井试压 12MPa,30min 后压力降低不超过 0.5MPa;油井试压 10MPa,30min 后压力降低不超过 0.5MPa。
若试不住压,则要找出原因,根据漏失量、位置,进一步确定是否封堵和提高开窗高度等。
原则上应尽力把漏失井段控制在窗口以下,或采取其它措施。
2、固定斜向器由于斜向器的尾部结构不同,固定方法有两种:一种是水泥固定法,其优点是斜向器的结构简单,制造容易,固定可靠;其缺点是施工麻烦,时间长。
Φ139.7mm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Φ139.7mm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Φ139.7mm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45º;钻井液密度小于1.50g/cm³;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:Φ95mm直、弯螺杆;Φ104.78mm 无磁钻铤和普通钻铤;Φ88.9mm无磁承压钻杆和加重钻杆;Φ48mm和Φ118mm×4m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:Φ116-118mm钻头+Φ104.78mm钻铤6根(或Φ88.9mm加重钻杆12根)+Φ73mm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Ф48mm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10~30KN,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:Φ118mm(或Φ116mm)钻铰式铣锥+Φ139.7mm套管刮削器+Φ118mm×4m左右通径规(或Φ116mm×4m左右通径规)+Φ73mm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1、下斜向器注意事项:1.1钻具组合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Φ73mm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,应重点检查地锚与斜向器连接扣是否上紧、焊牢。
,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。
,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:,注进水泥浆密度必须保证在1.90g/cm³以上;;,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;,专人观察出口并放掉多余水泥浆;,正常起钻。
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:,钻塞过程中完成)。
,并确保钢球投置准确无误。
,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3~10MPa;上、下卡瓦座挂压力,根据现有设备状况,规定为20~25MPa。
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。
,以检验斜向器卡瓦是否座牢实。
,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。
,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。
,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:,上提钻具1m,然后下放,地锚斜向器变轨座挂,继续下压100~120KN 剪断销钉使斜向器和铣锥分离。
,即证实斜向器座挂成功,接着可进行下步开窗作业。
四、Φ139.7mm套管开窗、修窗1、开窗钻具组合:Ф118mm(或Ф116mm)钻铰式铣锥+Φ104.78mm钻铤3~6根+Φ88.9mm加重钻杆12根+Φ73mm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5~10KN,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10~30KN,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5~10KN,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2~3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Φ118mm(或Φ116mm)PDC钻头+Φ95mm直螺杆+Φ104.78mm钻铤3~6根+Φ88.9mm 加重钻杆×12根+Φ73mm钻杆。
滑动钻进20~30m,摆脱老井眼。
钻井参数:钻压5~10KN(或将钻时控制在50分/米),排量7~10L/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0.75~1.5º),选用Φ36mm或Φ45mm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:Φ118mm(或Φ116mm)PDC钻头+Φ95mm单弯螺杆+Φ88.9mm无磁承压钻杆+Φ88.9mm加重钻杆×12根+Φ73mm钻杆。
常用参数:钻压20~40KN,排量7~10L/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30º)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30~50m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 Φ118mm(或Φ116mm)PDC钻头+Φ95mm单弯(0.75º或1º)单扶螺杆+Φ88.9mm无磁承压钻杆+Φ88.9mm加重钻杆×12根+Φ73mm钻杆。
3.2Φ118mm(或Φ116mm)PDC钻头+Φ95mm单弯(0.75º或1º)双扶螺杆+Φ88.9mm无磁承压钻杆+Φ88.9mm加重钻杆×12根+Φ73mm钻杆。
3.3Φ118mm(或Φ116mm)牙轮钻头+Φ88.9mm短钻铤(1-3m)+Φ114mm-116mm稳定器+Φ88.9mm无磁承压钻杆1根+Φ88.9mm钻铤×2根+Φ88.9mm加重钻杆×12根+Φ73mm钻杆。
钻井参数:钻压30~70KN,转速螺杆转速或50~70rpm,排量7~10L/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Φ139.7mm套管开窗侧钻裸眼钻进采用Φ118mmPDC钻头和单牙轮钻头,也可选用Φ114mm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。