套管开窗侧钻工艺作法
- 格式:doc
- 大小:78.00 KB
- 文档页数:8
套管开窗侧钻的关键技术及配套设备发布时间:2022-12-30T05:40:53.249Z 来源:《工程建设标准化》2022年9月17期作者:邵波[导读] 套管开窗侧钻技术正逐步配套完善,其在提高油田开发水平、邵波中石化经纬有限公司胜利定向井公司山东省东营市 257000摘要:套管开窗侧钻技术正逐步配套完善,其在提高油田开发水平、节约钻井成本、使套损井高效地重新利用、提高大修井技术手段等方面具有较大优势,是老油区剩余油挖潜、提高油田采收率行之有效的手段。
该技术适用于断失层,局部微构造高点,井间剩余油滞留区,老井部分生产层段报废、原井仍有潜力的层系,井网不完善的潜力层。
侧钻工艺技术代表了一个油田大修井工艺技术水平。
因此探讨套管开窗侧钻工艺流程、关键技术及其配套设备,具有重要的作用与意义。
关键词:套管开窗侧钻;工艺流程;关键技术;工具;配套设备1.开窗点选择原则为挖掘剩余油潜力可将井型细分为五种类型:断失层;局部微构造高点;井间剩余油滞留区;老井部分生产层段报废,原井仍有潜力的层系;井网不完善的潜力层。
侧钻井技术优势包括:可使死井复活;可强化采油,延长油藏开采年限,提高最终原油采收率;可充分利用老井上部井眼,大幅度降低钻井成本;可充分利用老井场和地面设施,节约投资,保护环境;可获取新的地质资料,为重新认识油层提供依据。
套管开窗侧钻技术的实施基础就是对开窗点的选择,只有选择出最佳开窗点,才能为侧钻质量提供保障。
在进行现场开窗点的选择时,首先需要对该井眼的状况进行资料的收集,然后根据收集到的资料进行详细的分析,从而才能确定最佳开窗点。
选择开窗点需要遵循的具体原则如下:(1)原有固井和井眼质量良好;(2)现场有利于钻井、采油和井下作业;(3)尽量选择在井眼原有的套管上进行开窗,这样能够一定程度上减少侧钻的施工周期,从而也能节约开采成本;(4)不要在套管扶正器周围进行开窗,争取较少的使用铣套管进行连接;(5)保证选择的开窗点所在套管的上部段没有破损和变形的状况出现,使原油能够正常流动,避免泄漏。
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。
天然气套管开窗侧钻水平井工艺技术分析天然气套管开窗侧钻水平井是一种应用于油气勘探开发的技术,它在传统的垂直钻井基础上,通过在套管上开窗,利用侧钻技术在垂直井段中钻探水平井段,从而增加了井眼的长度,提高了底孔的产能。
下面将从工艺和技术两个方面进行详细的分析。
工艺分析:1.地质分析:进行地质勘探,分析岩性、井段结构和脆性等地质特征,确定水平井段的位置和长度,确定套管的直径和强度。
2.钻井方案设计:制定合理的钻井方案,包括套管设置、开窗位置和窗口间隔等参数。
根据水平井段的长度和需要达到的目标井深,设计合适的套管和钻头组合,保证钻井的安全和高效。
3.套管设置:根据地质分析结果,确定套管的直径和强度,并按照设计方案在合适的井深设置套管,确保井筒的稳定和井口的安全。
4.开窗操作:在套管上进行开窗操作,可选择机械钻探或爆破方式。
机械钻探使用特殊的钻具,在套管上钻出窗口;爆破方式则通过爆炸装置在套管上引爆,从而在套管上形成窗口。
开窗操作需要特别注意安全,避免对套管造成损伤。
5.侧钻水平井段:利用侧钻技术在垂直井段中侧钻水平井段。
侧钻时需要选择合适的钻头和钻具,提高钻井进展速度。
6.井壁壁厚监测:在侧钻水平井段钻探过程中,需要不断监测井壁的壁厚情况,确保井壁的完整性和稳定性。
可以通过井壁测厚仪或者其他测量装置进行监测。
7.断层及封障处理:如果遇到断层或者其他地质构造,需要采取相应的处理措施,确保井段的完整性和稳定性,并避免对井筒造成损害。
8.注水和压裂:根据需要,可以在侧钻水平井段进行注水和压裂处理,以提高油气的开采率。
技术分析:1.套管设计和材料选择:根据井段的地质特征和工程要求,设计合适的套管尺寸,选择合适的材料,以满足井深和井筒稳定的要求。
2.开窗技术:通过机械钻探或者爆破方式在套管上形成窗口。
机械钻探可以选择合适的钻头和钻具,进行精确的窗口开孔操作;爆破方式则需要合理控制爆炸装置,确保安全和窗口的质量。
3.侧钻技术:侧钻是通过改变钻头或者钻具的方向,在井眼中钻探水平井段。
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。
套管开窗侧钻水平井技术小井眼开窗侧钻水平井技术是在定向井,水平井,侧钻井,小井眼钻井技术基础上发展起来的一种综合钻井技术,利用该钻井技术可以使停产井,报废井,低产井,套损井等复活。
近年来,我公司技术人员围绕套管开窗侧钻水平井的技术难点,开展了专项技术攻关和现场实践,成功地在国内油田实施了几口套管开窗侧钻水平井,形成了一套相对成熟的小井眼开窗侧钻水平井钻井技术。
本文主要论述了我们的侧钻水平井钻井工艺、侧钻水平井完井工艺及施工技术要点。
标签:斜向器;套管开窗;侧钻;钻井液;筛管完井1、应用背景1.1 地质特点经过三十多年的勘探开发,国内老油田已整体进入高含水开发后期,井网控制区主力层已严重水淹,剩余油主要分布在物性相对较差的二三类储层、近断层滞留区、断块复杂带、大厚层韵律变化段和平面注采不完善区。
由于老油田井网密度大,依靠打直井来增加控制、动用储量、提高采收率的经济效益越来越差。
1.2 开窗侧钻水平井的技术优势实施开窗侧钻水平井挖潜具有以下四个方面的优点:与普通侧钻定向井、新钻直井相比,开窗侧钻水平井单井控制可采储量大、产量高、投资效益高;与直井及水平井比较,侧钻水平井布井灵活,有利于充分控制、动用油藏剩余油,提高采收率;与水平井比较,在同等增储增产效果下,侧钻水平井具有钻井投资较少、风险降低、回收短的优势。
2、侧钻水平井钻井工艺2.1 井筒准备。
用φ118mm铣锥通径、修套;钻水泥塞至预计侧钻点深度以上30-50m,加压150kN作水泥承压试验;套管试压15MPa。
2.2 放置斜向器斜向器组合:φ118mm斜向器+送斜器+定向直接头+φ73mm钻杆,置斜向器斜尖位置于侧钻点处;采用陀螺测斜仪进行斜向器定向,开泵打压座封。
下入下压循环式斜向器时应可能的减少循环时间和开泵时间避免下部组件失效而提前坐挂。
为了保证斜向器在施工过程中不发生转动或下移,下入斜向器要控制下钻速度小于20m/min,下钻操作必须平稳,严禁下钻过程中猛提、猛顿、猛刹,在坐挂斜向器时一定要找有丰富经验的刹把操作人員和井口操作人员操作以保证安全。
(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)。
Φ139.7mm套管开窗侧钻技术规程二○一六年二月二十日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。
通套管内径的原则:通径规直径大于斜向器2~3mm,长度不小于斜向器长度,一般为Φ118mm×2m通径规+Φ73mm钻杆3.1.3 技术要求:通井深度应通至预定开窗点以下50m ;下钻速度要慢,分段下钻,遇阻加压不得超过20KN。
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。
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。
一、前言中原油田地质构造复杂,套管损坏非常严重,在套管损坏的老井周围存在着较多剩余油气资源,许多井采用常规的方法无法修复,致使周围的剩余油气资源无法开采,这已成为制约油田发展的一大难题。
在中原油田开发的中后期,5-1/2〞套管开窗侧钻工艺技术是挖潜增效、提升产量的一项重要手段。
但在钻进过程中一旦发生漏失,不但延误钻井时间,损失钻井液,损害油气层,干扰地质录井工作,而且还可能引起井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况与事故,甚至导致井眼报废,造成重大的经济损失,因此防漏与堵漏工作显得尤为重要。
侧钻井较一般钻井和一般大修井对泥浆的要求要高。
这是因为老井经过长期注采,地层状况更为恶化 ,小井眼井斜较大,井眼曲率较大且和井壁接触面积较大,卡钻的机率高。
再加上环空间隙非常小,一但发生事故,处理的余地很小。
因此,要求泥浆流动性要好,滤矢量小,摩阻小.对于开窗侧钻井,开窗后就要有很好的性能。
密度要达到近平衡钻井的要求,粘度控制在45—60s,失水不大于5ml,泥饼小于0.5mm,含沙量小于0.3%,初切为零,终切不高于5,我们一般在开窗前用部分老浆加大分子聚合物胶液稀释的方法处理。
钻井中可用大小分子复配的聚合物胶液来控制泥浆性能。
如地层造浆可用氨盐胶液进行控制,造斜时可加入5-10%的原油或润滑剂降低磨阻。
全井必须用好固控设备,除砂器,振动筛须24小时运转,控制泥浆含砂量不大于0.3%。
测井前可用润滑性较好的泥浆封闭下部斜井段,也可加玻璃球封闭,保证电测一次成功.二、问题的提出:由于天然致漏裂缝、天然非致漏裂缝、微裂缝广泛分布于地层中, 在钻进过程中漏失随时可能发生,表现出以下特点:1、井深、泥浆密度高使得泥浆柱压力过大(100MPa左右),加上地层中三类裂缝(天然致漏裂缝、天然非致漏裂缝、微裂缝)广泛分布。
因此,泥浆液相对各类裂缝的水力尖劈作用(包括对天然致漏裂缝的扩展和对诱导裂缝的产生和扩展)都同时存在,而不可忽视,必须充分重视。
煤层气钻井中井眼侧钻钻井工艺——侧钻工艺在多分枝水平井中的应用一、套管内开窗侧钻技术工艺(一)、窗口选择的原则开窗前应对一二开井的固井质量、套管串结构、扶正器位置、地层稳定性等进行调查摸底, 并结合该井的井身剖面设计和可操作性等做综合考虑,以确定窗口的位置.1. 窗口应符合井身剖面设计,有利于裸眼段轨迹控制和安全施工。
2. 窗口井段该井眼井径应小而规则,固井质量优良,避开不稳定的复杂地层.3. 窗口应避开套管接箍和扶正器的位置。
4. 窗口以上套管内无落物、无变形、无裂缝,起下钻畅通, 试压符合要求。
(二)、开窗工具简介1. 地锚:一般为10m表面焊有毛刺,下部割有循环孔,用于固定斜向器,防止转动和松动, 附图1-1.2. 斜向器(螺杆):用于引导铣锥按设计方向开窗,斜面长度以2-4m为宜,顶部角度一般为2。
5-4°。
3. 送斜器:是一根带循环孔的中心管,上部与钻具丝扣连接,下部与斜向器销钉连接,作用是把斜向器送至预定井深,然后靠钻具自重剪断销钉,与斜向器分离,把斜向器置于井内,附图1-2。
1-油管或钻杆1-销钉2 —中心管1-合金齿2-毛刺3 —循环孔3-斜向器4 —垫子2-循环孔地锚斜向器与送斜器钻铰铣图1-1 图1—2 图1-34. 铣锥:一般选择复合型钻铰铣,操作简单方便,节约起下钻时间,能进行整个开窗作业,附图1-3。
(三).开窗工艺流程和施工步骤工艺流程:套管内通径一注水泥封堵老井眼一套管内试压一扫水泥面一固定斜向器f扫水泥面f开窗。
1. 通径:用专用的通径规通井,下入时控制速度,小排量分段循环,下至预定井深后用大排量清洗井眼,替掉井内受污染的液体。
2. 注水泥封堵二开井眼:下入钻杆至预定井深,按设计打入水泥浆,候凝36小时后开始试压。
3. 套管内试压:用专门的试压车对套管内试压,套管强度合格后方可进一步施工。
4. 扫水泥面:硬面要求钻时均匀,无放空现象,达到施工要求。
5. 固定斜向器:把设计好的地锚总成下到井底,循环正常后,开始定向• 一般采取陀螺定向,如果知道二开井眼井斜、方位,且井斜达到5°以上的,也可以采用随钻仪器高边法定向,但这种方法有一定误差,定完向后,让地锚接触井底,让斜面避开套管接箍和扶正器,开始注水泥浆,结束后加一定钻压,剪断送斜器和斜向器之间的销钉,斜向器留入井内,起出一柱钻具,替掉多余水泥浆, 候凝48小时后进行开窗作业.6. 扫水泥面:扫水泥面至斜尖0。
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。
4准备4.1钻机设备的选择与安装4.1.1钻机的选型执行SY/T5955的标准。
4.1.2井口的安装严格以原井口中心,校正井架天车、转盘及全套设备。
4.1.3钻机装备配套按Q/SL0576.1-91、Q/SL0576.2-91、Q/SL0576.3和Q/SL0576.4标准执行。
4.1.4净化系统除按Q/SL0577的要求执行外,还应在泥浆出口放置磁铁。
4.2井眼的准备4.2.1按设计钻井液的需要量配足能符合要求的钻井液,将原井眼灌满,作好计量,求出原井眼的静液面深度及静液柱压力。
4.2.2采用“钻头(不装水眼)+钻杆”钻具组合通井,采取分段循环的方式替出井内油、水及阵浆,通井至预定深度充分循环调整钻井液性能。
4.2.3根据不同的套管内径、采用相应的钻头和钻杆。
4.2.4钻头、钻杆的配合尺寸符合SY/T5619的要求。
4.2.5所有下井工具下井前都要进行检查探伤。
5锻铣式开窗工艺过程5.1锻铣开窗作业5.1.1根据套管尺寸,壁厚选择合适尺寸的锻铣工具及刀片类型。
5.1.2下井前连接好锻铣器本体及扶正吕、安装好刀片,确保开泵时刀片全部张开,停泵时刀片全部收回,确保工具灵活好用后,将刀片捆住。
5.1.3钻具组合:锻铣器扶正器+锻铣器+钻杆5.1.4钻具下井过程中控制下放速度,严禁猛刹猛放,中途不得开泵循环,不能转转盘。
5.1.5锻铣工具下到开窗位置,开泵转动(20~30)min,慢慢加压(10~50)KN,观察钻具能否吃住钻压。
5.1.6钻具能承受住钻压时,继续锻铣并观察铁屑返出数量和形状,分析锻铣工具工作状况。
5.1.7磨铣过程吕钻压不能超过10KN,防止套管内拨皮。
5.1.8每磨铣0.5m,停止转盘转动,循规蹈矩不清洗井眼,防止铁屑在井内相互缠造成卡钻。
5.1.9每磨铣2m,停泵停转盘慢慢上提钻具,检查锻铣工具刀片闭合开启情况,上提钻具观察锻铣工具经过窗顶时有无挂卡现象。
5.1.10磨铣过程中时刻注意记录磨铣速度,当磨铣速度明显下降时及时更换锻铣工具及刀片,直至磨铣完设计段长,一般磨铣长度30mm。
5.1.11每次更换刀片下钻到上窗口位置,开泵转动转盘反复进行划眼,发保证套管锻铣质量。
5.1.12锻铣完后,调整泥浆性能,大排量循环洗井,并用稠密泥浆将锻铣井段封住。
5.2封固作业5.2.1封固井段从窗底以下50m到窗顶以上50m。
5.2.2打水泥浆作业符合Q/SL1082的要求。
5.2.3下钻探水泥塞面,将水泥塞钻至窗口以下5m。
5.3定向测钻作业5.3.1钻具组合:钻头+动力钻具+无磁钻铤1根+钻杆5.3.2钻进参数:钻压:(10~60)KN,泵压:(8~12)Mpa,排量:(98-24)l/s。
5.3.3施工步骤及施工措施5.3.3.1单弯螺杆钻具检查试运转,同时准备好随名测量仪器。
5.3.3.2控制钻具下放速度,钻具在套管内不能开泵、不能转动转盘。
5.3.3.3钻头下到侧钻位置,开泵盍螺杆钻具开泵要缓慢,螺杆钻具运转正常后,停泵进行定向测量。
5.3.3.4将单弯工具面定到设计方位,严禁转动转盘,首先让钻头在侧钻点空转(20~30)min,使钻头在井壁造出台阶。
5.3.3.5下放钻具均匀加压(10~20)KN,并随时调整单弯工具面方向,使其一直在设计方位。
5.3.3.6随时捞取砂样,分析砂样中地层岩屑含量,判断侧钻情况。
6斜向器式开窗工艺过程6.1管具的准备6.1.1采过油的生产井使用合适套管刮削器刮管壁,并用比套管内径小2mm的通井规下钻通径。
6.1.2通钻杆内径,通径规的直径小于钻杆内径2mm。
6.1.3测量预计开窗点附近50m的固井质量和套管磨损程度。
6.2校正套管的下入深度6.2.1用钻杆,下端接一喇叭口型工具,下钻到预计开窗点附近。
6.2.2用电测车工钻杆内下入磁性定位仪,同时测量出钻杆接头和套管接箍的相应深度,并求出相对误差。
.6.2.3用钻杆的长度校正套管的下入深度。
6.3确定窗口位置6.3.1根据测井数据,在预计开窗点附近选择水泥胶结好、内径磨损小、长度为10m的套管作为开窗的套管。
6.3.2窗口深度位于开窗套管上接箍以下2.5m处(斜向器式为斜向器尖的位置)。
6.4准备人工井底。
人工井底离窗口位置长度50m左右,下压100KN,水泥塞不下沉。
6.5固定地锚斜向器式开窗作业6.5.1斜向器的准备6.5.1.1根据套尺寸选择合适的斜向器。
6.5.1.2清洗耳恭听斜向器的对接筒。
6.5.1.3对接筒内的键槽要规则,卡瓦完好。
6.5.1.4斜向器上部的连接小孔完好。
6.5.1.5用连接销钉将斜向器和它的护送短节连接起来。
6.5.2固定地锚作业6.5.2.1固定锚的现场实验6.5.2.1.1将测绘后的固定锚拉上钻台,放入小鼠洞内,用卡瓦卡牢。
6.5.2.1.2放入实验球,接方钻杆。
6.5.2.1.3小排量慢慢开泵,观察记录好剪销泵压。
6.5.2.2重新组装固定锚6.5.2.2.1卸下固定锚的护送短节,将固定锚平放在钻台上。
6.5.2.2.2用木棒或铁棒从固定锚底部将内套和实验球顶出。
6.5.2.2.3更换内套上的密封圈,并涂上黄油。
6.5.2.2.4将内套和护送短节用销子连接起来,注意内套的定向键和护送短节上定位销钉必须在一个方向上。
6.5.2.2.5卸下固定锚上的球装孔盖,将连接好的内套小心装入固定锚内,直到能从装球孔看到悬挂球座。
6.5.2.2.6装入一个小球,转动内套使另一球座露出,再装入一小球。
如此反复,直到六个小球全部装入,盖上装球孔盖。
6.5.2.2.7转动护送短节,使护送短节上的定位销钉和固定锚上的外定向键方向保持一致,装上定位销。
6.5.2.2.8检查内定向键和外定向键的方向务必一致。
6.5.2.2.9送固定锚组合:尾管+固定锚总成+固定锚护送短节+钻杆。
6.5.2.2.10尾管长度=人工井底-窗口深度-固定锚总成的长度-斜面的长度。
6.5.2.2.11调节钻杆长度,使最上面的钻杆接头高出转盘0.5~1.5m。
6.5.2.2.12尾管下端割成正据齿形,并在此根尾管距下端0.5 m处开始割三个互成120度、相隔0.5 m、直径35 mm的旋流孔。
6.5.2.2.13每根尾管一个尺寸例行的弹性扶正器,注意固定锚以下每一道扣上紧并点焊。
6.5.2.3注水泥固固定锚6.5.2.3.1下钻接近井底,接方钻杆循环。
6.5.2.3.2下放钻具接触井底,卡好钻具,锁住转盘,然后卸下方钻杆,下陀螺仪定向测量,并将固定锚的定向键转到设计方位。
6.5.2.3.3起出陀螺仪。
6.5.2.3.4.接上装有胶塞的钻杆水泥头,连接好固井管线。
不得使下部钻具转动。
6.5.2.3.5注隔离液1 m3,注适量水泥(根据尾管的长度适当调整水泥的用量)。
6.5.2.3.6用泥浆泵顶胶塞、替泥浆直到碰压,翦断销钉,钻具不动,继续循环20min。
6.5.2.3.7慢慢上提钻具3 m,充分循环洗井二周,无水泥浆返出为止,路途不得停泵,不能接触地锚顶。
6.5.2.3.8起钻侯凝48h以上。
6.5.2.4通井探固定锚头深度6.5.2.4.1钻具组合:平底磨鞋+钻铤3柱+钻杆。
6.5.2.4.2磨铣工具的外径、钻铤及钻杆的配合尺寸符合SY/T5619的要求。
6.5.2.4.3下钻时分段循环,接近固定锚时大排量冲洗15min。
6.5.2.4.4慢慢下放钻具探出固定锚的准确深度,以后的深度均以此深度为基准进行计算。
6.5.2.5对接斜向器6.5.2.5.1钻具组合:斜向器总成+斜向器护送短节+钻铤3柱+钻杆。
6.5.2.5.2小心地将斜向器放入小鼠洞。
拧紧连接销钉。
6.5.2.5.3将连接销钉和斜向器护送短节焊在一起。
6.5.2.5.4按5.4.3.4.1钻具组合连接钻具,下钻平稳,迂阻不得超过50KN。
6.5.2.5.5下钻到锚顶,加压(50-10)KN。
6.5.2.5.6对键并对接斜向器。
6.5.2.5.7慢慢拨动转盘到悬重恢复,及时停住转盘。
6.5.2.5.8再转动转盘一圈,停转盘后应全部倒回。
6.5.2.5.9下放钻具,加压10KN,上提100KN不脱。
6.5.2.5.10加压直到销钉翦断后起钻。
6.5.2.6开窗6.5.2.6.1启努铣初开窗口。
a)钻具组合:启始铣+钻铤3柱+钻杆。
b)钻井参数:钻压(5~10)KN,转速(45~65)rpm。
c)启始铣定钻到启始铣开始工作时的导杆深度时,启动转盘。
d)控时磨进,以4 mm/min的速度磨过去时20min。
e)启始铣磨进的纵向工作行程深度,不能超过启始铣的极限纵向工作行程的深度。
6.5.2.6.2开窗铣开窗a)钻具组合:开窗铣+钻杆1根+钻铤3柱+钻杆。
b)钻进参数:钻压(10~50)KN,转速(45~65)rpm。