侧钻井施工流程及关键技术(讲课)讲义
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套管开窗侧钻施工作业程序知识讲座
钻进，初始钻压要小（5-10kN），20分钟后加压钻进。
摆工具面要平稳符合要求。
侧钻施工
3、水平段钻进
钻具结构：
Φ152.40mm HA136 +1.50º单弯动力钻具+LWD随钻仪器 +Φ89mm钻杆；
钻井参数：钻压：30～40kN，泵压：17～18MPa，转速：50～ 60r/min，排量：12.5L/s。
钻井参数：钻压：30～ 60kN，泵压：13～15MPa，排量：12.5L/s。 注意事项：
要丈量并计算记录好动力钻具高边工具面与定向仪器的角差。
通过看原井地质测井资料，做好泥岩地层钻进钻速低的准备。 前期定向利用1.50°单弯，调整好方位，之后开始定向钻进。
初始井眼钻进每个单根进行一个全测量。
一、作业准备 二、套管开窗 三、侧钻施工
四、完井作业
作业准备
（一）前期准备
1、查询资料
钻井井史、油井作业、地质等资料。内容包括： 待钻地层稳定性和可钻性； 开窗井段固井质量和测井曲线； 作业井段井斜角。
作业井段套管的套损、套变情况；
开窗作业井段套管钢级、壁厚、套管接箍位置及扶正器位置。
套管开窗
（一）套管段铣开窗
2、套管段铣开窗工作
段铣工具下井前安装调试，开泵检查刀片能否全部涨开，停泵
刀片能否收回。 检查刀具灵活活好用后，将刀片捆住，防止下井过程中刀片误 打开，损坏套管及刀片。 开窗工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，不能转动转盘。
套管开窗
（一）套管段铣开窗
套管开窗
（二）斜向器开窗
2、下开窗工具及座封注意事项
开窗工具下至设计位置，可进行地锚的座封作业。 座封主要步骤（以液压式为例）： 开泵憋压至18-20MPa；
[实用参考]侧钻技术.ppt
![[实用参考]侧钻技术.ppt](https://img.taocdn.com/s1/m/6a88142648d7c1c709a14529.png)
• 目的：
– 实现钻头走向的实时监控和井眼轨迹参数的实时测量， – 以便及时调整轨迹控制方案，使实钻轨迹符合设计轨
迹，提高井眼轨迹控制精度与控制效率。
二、侧钻种类
按侧钻开 窗是否利 用斜向器
套管内侧钻 斜向器侧钻
在套管内欲开窗的位置
固定一个斜向器，开窗
欲开窗的位置不下斜向 器，利用井下断错的套
工具自靠斜由向侧器的钻导斜作
用开出窗口的侧钻工艺。
管或套管内落物的偏斜
作用开出窗口的侧钻工艺。
定向侧钻: 对侧钻开窗的方
• 按开窗方位是
位有明确要求的侧钻工艺。
作业司钻培训班教程
•第一节 概述 •第二节 侧钻施工
第一节 概述
• 一、原理 • 二、侧钻种类 • 三、侧钻的适用范围 • 四、侧钻方式的选择 • 五、 侧钻工具
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 用其斜面的造斜和导斜作用，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。
其作用是引导铣锥前进，防止铣
锥提前滑出套管。
第二段锥度：6°～10°，刀刃
长度最长，是磨铣套管的主要工
作段。
第三段锥体：斜度与斜向器斜度
基本相同，其作用是扩大窗口。 最上一段锥度：为零，主要作用
•
l一本体
是修整窗口。
• 2一磨铣材料
单式铣锥
在复式铣 锥开出窗 口后，单 式铣锥是 继续加长 窗口的工 具。
• 是磨铣套管开窗的工具，本体由优
质钢煅制加工而成。
• 主要工作面是侧面地硬质合金刀刃。 • 侧钻常用类型
– 复式铣锥 – 单式铣锥
铣锥：是磨铣套管开窗的工
– 实现钻头走向的实时监控和井眼轨迹参数的实时测量， – 以便及时调整轨迹控制方案，使实钻轨迹符合设计轨
迹，提高井眼轨迹控制精度与控制效率。
二、侧钻种类
按侧钻开 窗是否利 用斜向器
套管内侧钻 斜向器侧钻
在套管内欲开窗的位置
固定一个斜向器，开窗
欲开窗的位置不下斜向 器，利用井下断错的套
工具自靠斜由向侧器的钻导斜作
用开出窗口的侧钻工艺。
管或套管内落物的偏斜
作用开出窗口的侧钻工艺。
定向侧钻: 对侧钻开窗的方
• 按开窗方位是
位有明确要求的侧钻工艺。
作业司钻培训班教程
•第一节 概述 •第二节 侧钻施工
第一节 概述
• 一、原理 • 二、侧钻种类 • 三、侧钻的适用范围 • 四、侧钻方式的选择 • 五、 侧钻工具
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 用其斜面的造斜和导斜作用，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。
其作用是引导铣锥前进，防止铣
锥提前滑出套管。
第二段锥度：6°～10°，刀刃
长度最长，是磨铣套管的主要工
作段。
第三段锥体：斜度与斜向器斜度
基本相同，其作用是扩大窗口。 最上一段锥度：为零，主要作用
•
l一本体
是修整窗口。
• 2一磨铣材料
单式铣锥
在复式铣 锥开出窗 口后，单 式铣锥是 继续加长 窗口的工 具。
• 是磨铣套管开窗的工具，本体由优
质钢煅制加工而成。
• 主要工作面是侧面地硬质合金刀刃。 • 侧钻常用类型
– 复式铣锥 – 单式铣锥
铣锥：是磨铣套管开窗的工
侧钻工艺技术(讲课)
主要根据单井井眼应力场分布， 套管承受挤毁能力计算分析，确 定井眼的寿命是否与剩余油开采 周期相匹配。一般常规修井技术 修复的套损井其寿命远远低于套管
侧钻井。
侧钻井施工流程及关键技术 侧钻井施工难度评价
主要根据断块油气藏的特性，尽 可能使侧钻井井眼轨迹避开客观 存在而不可抗拒的漏失断层和易 塌易卡的盐膏层，判定中靶的难 易程度。其最终目的是将投资和 施工风险降低到最低限度。
开窗侧钻工艺技术
一．工艺原理
二．侧钻井施工流程及关键技术
工艺原理
在套损点以上某 一位置固定专用斜 向器，利用斜向器 的导斜和造斜作用， 使专用工具在套管 侧面开窗，在套管 内形成通向油层的 通道，然后用专用 的定向仪器按设计 的井眼轨迹钻至设 计深度，下入较小 的套管悬挂固井， 射孔完成。
斜向器
利用老井场，减少工农占地费； 套管内开窗侧钻可利用大部分油层套管， 缩短钻井周期和节省大部份油层套管费 （一口开窗侧钻井可节约套管费用36-50万 元）； 利用小功率的设备减少固定资产占用费用。 因而小井眼开窗侧钻井的施工成要大大低 于更新井和调整井，仅为新井的1/2-1/3。
目前小井眼侧钻工艺和技术方面存在的问题
侧钻井施工流程及关键技术
结合以上两种斜向器的优缺点，我们自 行设计加工出了一种“双弧面双卡瓦锚 定式斜向器”
同时具有能使斜向器以下井段与以上井段 封隔密封、不用挤注水泥浆封固、定向较 为准确，一趟钻完成开窗、坐封两个工序， 施工时间更短、铣锥不易滚动的优点。马 上准备投入使用。
双弧面双卡瓦锚定式斜向器原理图
侧钻井施工流程及关键技术
5.定向固定斜向器
目的: 斜向器的重要作用是导斜，使开窗铣锥能在套管
侧面开出利于侧钻和完井套管下入的窗口。可以说无斜 向器将无法开窗。斜向器的结构形式是一个具有一定倾 斜面的圆柱体，斜面有一定倾角、硬度和形状，以便在 套管侧面开窗时，斜向器的斜面与套管同时被铣磨，保 证套管窗口的圆滑和长度、宽度的适中。因此，斜向器 如何被送入预定井段及怎样固定住斜向器使之稳定不窜 动、不转动，则是侧钻工作中又一技术关键。 斜向器的固定位置一般应选在套损部位以上20--30m的 完好套管部位，且在两个套管接箍之间，该处固井质量 为优质。
侧钻井。
侧钻井施工流程及关键技术 侧钻井施工难度评价
主要根据断块油气藏的特性，尽 可能使侧钻井井眼轨迹避开客观 存在而不可抗拒的漏失断层和易 塌易卡的盐膏层，判定中靶的难 易程度。其最终目的是将投资和 施工风险降低到最低限度。
开窗侧钻工艺技术
一．工艺原理
二．侧钻井施工流程及关键技术
工艺原理
在套损点以上某 一位置固定专用斜 向器，利用斜向器 的导斜和造斜作用， 使专用工具在套管 侧面开窗，在套管 内形成通向油层的 通道，然后用专用 的定向仪器按设计 的井眼轨迹钻至设 计深度，下入较小 的套管悬挂固井， 射孔完成。
斜向器
利用老井场，减少工农占地费； 套管内开窗侧钻可利用大部分油层套管， 缩短钻井周期和节省大部份油层套管费 （一口开窗侧钻井可节约套管费用36-50万 元）； 利用小功率的设备减少固定资产占用费用。 因而小井眼开窗侧钻井的施工成要大大低 于更新井和调整井，仅为新井的1/2-1/3。
目前小井眼侧钻工艺和技术方面存在的问题
侧钻井施工流程及关键技术
结合以上两种斜向器的优缺点，我们自 行设计加工出了一种“双弧面双卡瓦锚 定式斜向器”
同时具有能使斜向器以下井段与以上井段 封隔密封、不用挤注水泥浆封固、定向较 为准确，一趟钻完成开窗、坐封两个工序， 施工时间更短、铣锥不易滚动的优点。马 上准备投入使用。
双弧面双卡瓦锚定式斜向器原理图
侧钻井施工流程及关键技术
5.定向固定斜向器
目的: 斜向器的重要作用是导斜，使开窗铣锥能在套管
侧面开出利于侧钻和完井套管下入的窗口。可以说无斜 向器将无法开窗。斜向器的结构形式是一个具有一定倾 斜面的圆柱体，斜面有一定倾角、硬度和形状，以便在 套管侧面开窗时，斜向器的斜面与套管同时被铣磨，保 证套管窗口的圆滑和长度、宽度的适中。因此，斜向器 如何被送入预定井段及怎样固定住斜向器使之稳定不窜 动、不转动，则是侧钻工作中又一技术关键。 斜向器的固定位置一般应选在套损部位以上20--30m的 完好套管部位，且在两个套管接箍之间，该处固井质量 为优质。
大修侧钻工艺技术培训讲义(PPT76页)
侧钻装备—XJ650修井机
侧钻装备—四级净化循环系统
井眼准备
◆ 刮壁通井 ◆ 校核原井眼数据 ◆ 确定开窗点、优化设计 ◆ 挤灰封堵下部井段 ◆ 下导向器、陀螺定向
选择开窗点的原则
◆开窗部位以上套管完好，无变形及漏失。 ◆套管外水泥封固良好。 ◆选在完好套管本体处，避开套管接箍。 ◆避开事故井段及复杂地层和坚硬地层。 ◆窗口位置还应考虑定向侧钻井身剖面的结构。
锻铣时的注意事项
锻铣时要配置高粘度高切力的钻井液，保 证钻井液有足够的悬浮和携带能力；锻铣 操作要平稳，送钻要均匀，每锻铣0.5-1米 时 要 停 止 锻 铣 ， 循 环 25-30min 钻 井 液 ， 然 后停泵让锻铣工具进入套管1-2米，以检查 刀臂是否被卡；每次下入新刀片时，应在 前次锻铣井段划眼；锻铣过程中，要收集 铁屑，分析返出量与锻铣套管长度是否相 符，若返出量少要停止锻铣，循环一周， 必要时提高钻井液粘度及切力。
定向侧钻仪器—随钻测斜工具
定向侧钻仪器—旁通阀
定向侧钻工具—导向钻具
裸眼钻进工具—单牙轮钻头
裸眼钻进轨迹控制技术
造斜段井眼轨迹控制
侧钻定向中，需要用一定的工艺措施，保证造 斜工具在井底指向预定的工具方向，钻达一定的 井斜角。目前定向方法大体分为两种：单点测斜 仪器定向和随钻测斜仪器定向方法。
锻铣完成后的工作
定向前要充分大排量洗井，清除残余 铁屑，如果定向时发现锻铣井段粘有 大量铁屑或留有薄层套管，应再次下 锻铣工具进行划眼，以免对测量仪器 产生磁干扰。注水泥塞要求管柱下到 锻铣段下部50米，水泥塞应有足够的 强度和韧性，一般在固井水泥中加纤 维。水泥凝固后即可进行定向侧钻。
磨铣开窗工具
钻具组合 PDC钻头+单弯螺杆+定向接头+无 磁钻铤+承压钻杆+加重钻杆+钻杆
侧钻井施工流程及关键技术讲课课件
风险的要及时汇报。 2、调整好套管长度，计算好悬挂器、短套管、阻位的深度，确认无误后才能下套管。
节流压井管汇各闸门坚持经常活动，经常保养，使各闸门转动灵活，手动锁紧装置转动灵活。 在侧钻施工中对钻井液的性能要求比较高，必须能够防地层缩径、携带岩屑和造壁。 技术人员提前做好试压准备工作，施工过程中配合试压人员检查管汇、闸门组的密封情况。 严格坐岗，我队坚持每口井从开窗开始坐岗，密切监视油气显示和泥浆液面，直到固井候凝24小时。 在侧钻施工中对钻井液的性能要求比较高，必须能够防地层缩径、携带岩屑和造壁。 并且每班由副司钻对远控房、节流、压井管汇、节流液控阀进行检查，保证井控设备完好、灵活好用，从而保证井控工作安全。 开窗钻柱结构 3起下钻钻具通过窗口时，操作要平稳缓慢，以防止在窗中处顿、碰、提、挂。
3.每次起钻都必须做到先测量后效，无后效显 示方可起钻，起钻时灌好泥浆浆。
钻具管理
在钻具管理方面，容不得丝毫马虎。我队采用 钻具一到井，就进行精确丈量，仔细检查，保 证每根钻具有记录，保证绝对完好的钻具入井。
在场地上，坏钻具和好钻具分开摆放，并作好 明显标致，钻具上下钻台均戴好护丝。
钻具入井均涂抹丝扣油，戴好丝扣膜，坚持每 起钻一趟错一次扣，并由内外钳工认真检查， 定期倒换钻具，坚持对接头、井口工具、新钻 铤、加重钻杆定期进行探伤。
侧钻井施工流程及关键技术讲课
侧钻井主要工序
1. 技术调研 2. 通井，套管试压 3. 定向固定斜向器 4. 开窗和修窗 5. 钻进 6. 电测 7. 下套管固井 8. 测固井质量，试压
6 因故停钻，钻具一定要起到窗口以上井段。 在侧钻施工中对钻井液的性能要求比较高，必须能够防地层缩径、携带岩屑和造壁。
3）下斜向器的过程中要保证管柱内部清洁。
节流压井管汇各闸门坚持经常活动，经常保养，使各闸门转动灵活，手动锁紧装置转动灵活。 在侧钻施工中对钻井液的性能要求比较高，必须能够防地层缩径、携带岩屑和造壁。 技术人员提前做好试压准备工作，施工过程中配合试压人员检查管汇、闸门组的密封情况。 严格坐岗，我队坚持每口井从开窗开始坐岗，密切监视油气显示和泥浆液面，直到固井候凝24小时。 在侧钻施工中对钻井液的性能要求比较高，必须能够防地层缩径、携带岩屑和造壁。 并且每班由副司钻对远控房、节流、压井管汇、节流液控阀进行检查，保证井控设备完好、灵活好用，从而保证井控工作安全。 开窗钻柱结构 3起下钻钻具通过窗口时，操作要平稳缓慢，以防止在窗中处顿、碰、提、挂。
3.每次起钻都必须做到先测量后效，无后效显 示方可起钻，起钻时灌好泥浆浆。
钻具管理
在钻具管理方面，容不得丝毫马虎。我队采用 钻具一到井，就进行精确丈量，仔细检查，保 证每根钻具有记录，保证绝对完好的钻具入井。
在场地上，坏钻具和好钻具分开摆放，并作好 明显标致，钻具上下钻台均戴好护丝。
钻具入井均涂抹丝扣油，戴好丝扣膜，坚持每 起钻一趟错一次扣，并由内外钳工认真检查， 定期倒换钻具，坚持对接头、井口工具、新钻 铤、加重钻杆定期进行探伤。
侧钻井施工流程及关键技术讲课
侧钻井主要工序
1. 技术调研 2. 通井，套管试压 3. 定向固定斜向器 4. 开窗和修窗 5. 钻进 6. 电测 7. 下套管固井 8. 测固井质量，试压
6 因故停钻，钻具一定要起到窗口以上井段。 在侧钻施工中对钻井液的性能要求比较高，必须能够防地层缩径、携带岩屑和造壁。
3）下斜向器的过程中要保证管柱内部清洁。
侧钻工艺技术(讲义)
侧钻工艺技术严玉中井下作业公司工程科侧钻工艺技术一、侧钻工艺一般流程图搬家、安装——起原井管柱——通井、洗井——挤灰封堵原射孔井段（或打底灰）——试压——下导斜器打压座封——下铣锥开、修窗口——裸眼钻进（先用转盘钻进20~30米，然后是随钻即下螺杆定向钻进到设计要求的井斜与方位，最后用转盘稳斜钻进到完井深度）——完井电测——下尾管、固井——钻灰塞、测声放——通井、全井试压——甩钻搬家。
侧钻井井身结构示意图如下：二、侧钻施工所需设备及工具：1、主车：XJ450修井机装机功率为354KW，最大钩载100吨，一般用做修井，也可用于1500米以内的侧钻井施工。
XJ550修井机装机功率为429KW，一般用于2000米以内的侧钻井施工。
XJ650修井机装机功率为485KW，可用于2000多米的侧钻井施工。
XJ750修井机装机功率为544KW，属于钻机系例，可用于2200米的钻井施工和2000多米的侧钻井施工。
各修井机的主要技术参数详见附表。
2、循环系统：F500或F800泥浆泵及190柴油机；总容积为60~80方泥浆循环罐一套三个（一般分别称为循环罐、贮备罐及加重罐），最低配置有震动筛，除砂器，除泥器、离心机等四级泥浆净化装置，对于有气层的井要配置除气器。
另外灌上需要配有泥浆报警器，和泥浆加重漏斗。
同时配有8方配液罐一个，1方泥浆处理剂罐1个。
3、钻具：Ф73正扣钻杆，Ф105无磁钻铤或无磁钻杆1根，加重钻杆或承压钻杆10根（一般对深井小井眼侧钻不用钻铤而用加重钻杆来实现加压）。
4、定向工具：有线随钻车一台，1~1.75的弯螺杆2根。
5、其它设备及工具：液压双闸板防喷器一套，节流压井管汇一套，200KW发电机一台，值班房及橱房，生活水罐及其它作业用具等。
6、陆地搬家车辆及费用：815拖车3台拉钻杆及泥浆泵、主车跑道等，卡车14台拉泥浆罐、钻台及板房等，25吨吊车2台，近距离搬家费用约在1~2万元左右。
三、套管开窗侧钻技术常用的套管开窗技术有两种：磨铣开窗和锻铣开窗侧钻。
侧钻工艺技术PPT课件
14
2）套管开窗与窗口修整 套管开窗的关键是开窗工具的选择使用和开窗时铣、
磨、钻三参数（钻压、转数、排量）的合理配合。窗 口长度、宽度的规则与否和光滑程度将对裸眼钻进、 井斜、钻具起下、测井、下套管等有重大影响。 ①开窗钻具结构
27/8″钻杆、开式下击器、配重钻铤3-5根、钻铰式 铣锥
15
②钻铣（开窗）参数 起始时，钻压0-5kN
24
4）提起送斜面向器管柱向下顿击，剪断送斜器与斜向器 连接销钉，然后上提送斜器0.5~1m，大排量冲洗斜向 器，洗出多余水泥浆。 5）候凝固化。 6）若送斜器与斜向器均无循环通道，则应先用专用管柱 挤注水泥浆，然后起出管柱，再下入斜向器，到位后顿 断销钉，提起送斜器候凝。
25
2、卡瓦锚定固定法 1）送斜管柱：油管柱（或钻杆柱）、送斜器、斜向器与 尾部装置。缓慢下入送斜管柱，不得刮、碰尾部结构。 2）斜向器到达深度位置后，记录管柱悬重，缓慢转动管 柱，同时下压管柱，使卡瓦坐卡机构摩擦块与套管摩擦， 卡瓦锥座下行，胀开卡瓦密封件， 3）卡瓦完全胀开后，试提管柱150~200mm，悬重明 显上升，卡瓦已完全咬住套管，继续上提管柱拉断销钉， 提起送斜器。 4）起出送斜管柱。
30
（3）铣锥底部（尾部）最大直径段全部铣出套管 从铣锥底部（尾端圆直径）铣出套管到铣锥最大外径
端全部铣出套管，此段是窗口最后形成段，也是保证下 窗口圆滑的关键段。此段钻压不可增加，稍一加压，铣 锥很容易滑到井壁，保证不了窗口长度的圆滑。因此， 应悬吊快速铣磨，磨铣进尺长度约为一段磨铣面长度， 钻压一般不超过3kN，转数可提高到80~120r/min。
28
三、套管开窗 1、套管开窗三阶段 （1）铣锥与套管接触阶段
开窗磨铣伊始，铣锥开始磨铣斜向器顶部，同时铣锥顶 部（前端部）直径圆周与套管内壁接触磨铣，使套管壁首 先被均匀地磨铣出一个接触圆面。此时，钻压应轻，一般 不超过10kN，转数应低，一般不超过40r/min。当铣锥与 套管接触面增长，已磨铣出一较深且长的斜面后，可提高 钻压，进行较快速磨铣。钻压可提高到15~30KN，转数 可提高到60~80r/min，排量保持0.5m3/min左右即可， 以达到完好，无变形、漏失、 破裂现象，以利于侧钻施工的采油工艺。 （5）窗口应选择在固井质量好、井斜小的井段， 并避开套管接箍。 （6）窗口选择在上述原则的基础上，必须进行 严格的通井和上部套管试压。
2）套管开窗与窗口修整 套管开窗的关键是开窗工具的选择使用和开窗时铣、
磨、钻三参数（钻压、转数、排量）的合理配合。窗 口长度、宽度的规则与否和光滑程度将对裸眼钻进、 井斜、钻具起下、测井、下套管等有重大影响。 ①开窗钻具结构
27/8″钻杆、开式下击器、配重钻铤3-5根、钻铰式 铣锥
15
②钻铣（开窗）参数 起始时，钻压0-5kN
24
4）提起送斜面向器管柱向下顿击，剪断送斜器与斜向器 连接销钉，然后上提送斜器0.5~1m，大排量冲洗斜向 器，洗出多余水泥浆。 5）候凝固化。 6）若送斜器与斜向器均无循环通道，则应先用专用管柱 挤注水泥浆，然后起出管柱，再下入斜向器，到位后顿 断销钉，提起送斜器候凝。
25
2、卡瓦锚定固定法 1）送斜管柱：油管柱（或钻杆柱）、送斜器、斜向器与 尾部装置。缓慢下入送斜管柱，不得刮、碰尾部结构。 2）斜向器到达深度位置后，记录管柱悬重，缓慢转动管 柱，同时下压管柱，使卡瓦坐卡机构摩擦块与套管摩擦， 卡瓦锥座下行，胀开卡瓦密封件， 3）卡瓦完全胀开后，试提管柱150~200mm，悬重明 显上升，卡瓦已完全咬住套管，继续上提管柱拉断销钉， 提起送斜器。 4）起出送斜管柱。
30
（3）铣锥底部（尾部）最大直径段全部铣出套管 从铣锥底部（尾端圆直径）铣出套管到铣锥最大外径
端全部铣出套管，此段是窗口最后形成段，也是保证下 窗口圆滑的关键段。此段钻压不可增加，稍一加压，铣 锥很容易滑到井壁，保证不了窗口长度的圆滑。因此， 应悬吊快速铣磨，磨铣进尺长度约为一段磨铣面长度， 钻压一般不超过3kN，转数可提高到80~120r/min。
28
三、套管开窗 1、套管开窗三阶段 （1）铣锥与套管接触阶段
开窗磨铣伊始，铣锥开始磨铣斜向器顶部，同时铣锥顶 部（前端部）直径圆周与套管内壁接触磨铣，使套管壁首 先被均匀地磨铣出一个接触圆面。此时，钻压应轻，一般 不超过10kN，转数应低，一般不超过40r/min。当铣锥与 套管接触面增长，已磨铣出一较深且长的斜面后，可提高 钻压，进行较快速磨铣。钻压可提高到15~30KN，转数 可提高到60~80r/min，排量保持0.5m3/min左右即可， 以达到完好，无变形、漏失、 破裂现象，以利于侧钻施工的采油工艺。 （5）窗口应选择在固井质量好、井斜小的井段， 并避开套管接箍。 （6）窗口选择在上述原则的基础上，必须进行 严格的通井和上部套管试压。
侧钻井技术
国外状况
90年代美国几种钻井新技术发展速度对比
开窗侧钻常用钻机
修井机 小型钻机 连续油管作业机
国内侧钻井发展概况
国内从50年代末、60年代初开始试验研究 套管侧钻钻井技术。经历了非定向侧钻、定向侧 钻到侧钻水平井三个发展阶段。
•玉门 •新疆 •辽河
胜利油田自1990年侧钻第一口井永12－侧12井以 来， 陆续进行了侧钻井挖潜试验，到97年共侧钻21口 井，其中7口井投产获得成功。
复测轨迹数据 闭合方位 （度） 位移（米） 327 41 181 58.5 259 52 18 93
重新认识了油水关系及开发动态矛盾，发现在主力油层沙
二6-7尚有较大潜力，侧钻井井数由原来的1口增加到4口，增 加 可 采 储 量 4x104t ， 初 增 油 能 力 89t/d ， 采 油 速 度 提 高 了 9.5%，综合含水下降了15.6%，开发效果显著提高。
3）井眼准备
⑴接井。检查井口配件，清点数量，有无损坏及损坏程度 。 含采油树、阀门、压力表等。 ⑵洗井或压井。根据地层压力，确定压井液密度，对油井 进行压井。 ⑶起管柱。拆卸井口，起出井内抽油杆油管等。 ⑷安装封井器。 ⑸下钻通井。选择与套管相符的钻头通井至窗口以下30米 。 ⑹打水泥塞。在窗口以下10米处打水泥塞，防止井漏或井 涌。 ⑺下钻通径。用通径规检查套管有无变形或损坏。 ⑻套管试压。用泥浆泵试压检查套管是否有损坏或漏失。
3）优化轨迹类型、侧钻点、造斜率和开窗侧钻方式
直井段－侧钻段－增斜段 适合于开窗点距目的层在200米以内、水平位移不 大的侧钻井 直井段－侧钻段－增斜段－稳斜段
轨 迹 类 型 优 化
适合于开窗点距目的层较远、水平位移较大的侧钻井；
直井段－侧钻段－增斜段－稳斜段－降斜段
侧钻作业基本程序
侧钻作业基本程序基本程序：生产井停产－采油树泄压－接井－压井－拆采油树－组装防喷器－试压－解封－起完井管串－甩下部井下泵组－防喷器全面试压－接钻杆－下桥塞（之前可能会在此处刮管，而且也可能在必要的层位打几个水泥塞）－下斜向器－开窗－钻10到20米－地漏试验－组合8-1/2”下部钻具－功能测试井下工具－下钻－更换泥浆体系－钻进（稳斜、造斜、增斜、减斜、增方位、减方位等等）－起钻－更换钻具－继续钻井－（可能再次更换泥浆体系）－打水平段－划眼－通井－起钻－下套管－固井－尾管悬挂－（完井方式选择裸眼完井需继续钻进或者只钻开水泥塞）－射孔－刮管－起钻甩钻杆－完井－拆防喷器－安装采油树－交井－收尾工作侧钻作业不同程序中的几个应当注意的方面。
1．拆采油树及安装防喷器要严格把关，上下要沟通好。
2．防喷器及管汇要求试压合格。
而且防喷器试压最好扣上吊卡，同时9-5/8”环空要打开，并且有人监测。
3．下斜向器严格按照程序执行。
4．开窗作业比较关键，要求慢工出细活，不要着急。
5．压井作业（油、气如何处理）特别关键，压井好坏，将直接影响后期作业。
6．裸眼起钻防止抽吸，注意钻具悬重变化，注意井眼情况，注意泥浆池的变化。
7．下钻到底前几柱要求特别小心，严防沉砂卡钻及堵水眼。
开泵初始要慢，压力慢慢上升后才可加大泵速。
8．起钻后要检查钻头直径。
如果直径减少，下入新钻头时不可直接到底，要求根据井下情况，实施划眼及倒划眼。
9．接立柱前最好能开泵到底，接立柱速度要快，而且接头相对坐得较高。
背钳初步打紧后，人员一定要闪开到安全地带，才可以上紧扭矩。
10．起油管串时要注意井眼情况，异常情况及早发现，及时处理。
11．对完井管串要注意是否有缺失部件情况。
遇到类似情况及时汇报，不可自作主张，这样有利于对下步作业提前做好相关准备。
打井过程中也是要求如此。
12．钻进过程中要严格按照定向司钻的指令执行，同时发现情况变化要及时汇报，严禁自作主张。
当然，紧急情况除外。
侧钻介绍及入门
一、侧钻工艺一般流程图搬家、安装—起原井管柱—通井、洗井—挤灰封堵原射孔井段（或打底灰）—试压—下导斜器打压座封—下铣锥开、修窗口—裸眼钻进（先用转盘钻进20~30m），然后是随钻即下螺杆定向钻进到设计要求的井斜与方位，最后用转盘稳斜钻进到完井深度）—完井电测—下尾管、固井—钻灰塞、测声放—通井、全井试压—甩钻搬家。
侧钻井井身结构示意图如下：二、侧钻施工所需设备及工具：1、主车：XJ450修井机装机功率为354KW，最大钩载100吨，一般用做修井，也可用于1500米以内的侧钻井施工。
XJ550修井机装机功率为429KW，一般用于2000米以内的侧钻井施工。
XJ650修井机装机功率为485KW，可用于2000多米的侧钻井施工。
XJ750修井机装机功率为544KW，属于钻机系例，可用于2200米的钻井施工和2000多米的侧钻井施工。
各修井机的主要技术参数详见附表。
2、循环系统：F500或F800泥浆泵及190柴油机；总容积为60~80方泥浆循环罐一套三个（一般分别称为循环罐、贮备罐及加重罐），最低配置有震动筛，除砂器，除泥器、离心机等四级泥浆净化装置，对于有气层的井要配置除气器。
另外灌上需要配有泥浆报警器，和泥浆加重漏斗。
同时配有8方配液罐一个，1方泥浆处理剂罐1个。
3、钻具：Ф73正扣钻杆，Ф105无磁钻铤或无磁钻杆1根，加重钻杆或承压钻杆10根（一般对深井小井眼侧钻不用钻铤而用加重钻杆来实现加压）。
4、定向工具：有线随钻车一台，1~1.75的弯螺杆2根。
5、其它设备及工具：液压双闸板防喷器一套，节流压井管汇一套，200KW发电机一台，值班房及橱房，生活水罐及其它作业用具等。
6、陆地搬家车辆及费用：815拖车3台拉钻杆及泥浆泵、主车跑道等，卡车14台拉泥浆罐、钻台及板房等，25吨吊车2台，近距离搬家费用约在1~2万元左右。
三、套管开窗侧钻技术常用的套管开窗技术有两种：磨铣开窗和锻铣开窗侧钻。
目前常用的方法是磨铣开窗侧钻。
侧钻井工艺技术简介
一、工艺流程 二、工具选择 三、关键技术要求 四、井下复杂预防 五、其他要求
目录 catalogue
工具选择
工具选择
一.钻具选择 钻杆选择原则上参照以下几点：
1.设计井深小于2500m 全井使用2-7/8″斜坡钻杆。
2.设计井深大于2500m小于3000m 裸眼段使用3-1/8″直连钻杆或ZY31扣钻 杆。
2．骑套阶段：从柱体段接触斜向器到铣锥底圆中心线出套管外壁，此段容 易出现开窗“死点”，因此应采取中钻压、快转来完成，以保证铣锥沿套管 外壁均匀钻进，保证窗口长度。 钻进参数：钻压20-40KN（根据返出铁屑的形状、转盘负荷等调整钻压值）； 转速50-60rpm；排量8L/S；磨铣段长约1.25m。
Ф114*≥1500
Ф114*≥1500
套管通径规规格（mm）
Ф115*≥1800
Ф115*≥1800
Ф115*≥1800
斜向器规格（mm）
Ф114*2900
Ф114*2900
Ф114*2900
铣锥规格（mm）
Ф118*900
Ф118*900
Ф114*900
工具选择
三.钻头选择
开窗侧钻井钻头类型基本就两种，选择余地非常小，一类是单牙轮钻
关键技术要求
五.钻进技术要求
1．钻进时适当调整钻压（30-50KN），转盘转速30-40r/min，确保机械钻速。 2．泥浆泵排量达到设计要求，易漏或盐层内可适当降低排量，但必须保证 携砂需要。 3．钻时较快或小于5min/m，要进行钻时控制，每钻进4-6m充分循环方可进 行接单根，且接单根速度要快。 4．确保送钻均匀，严防顿钻、溜钻。 5．接单根前充分循环钻井液，根据携砂、返砂情况确定循环时间。 6．钻进时时刻关注参数变化情况，参数异常及时分析原因，不得盲目钻进。 7．更换钻头下钻距井底一根开泵循环，钻进前钻头缓慢接触井底（510KN），充分做好新钻头井底造型方可加压钻进。
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2.定向、坐封斜向器
斜向器的坐封位置一般应根据甲方要求选在 完好套管部位，该处固井质量为优质。 现场技术人员应搞好地面定向工作,严格按操 作规程下达技术指令,并要盯好现场。 今年以来，在工程部有关领导和主要负责侧 钻的王亚光副经理的大力支持下，下斜向器 都采用了人工地面定向的技术，使每一口侧 钻井节约3万元的陀螺费用。
5.侧钻井钻进技术
定向钻进
定向钻进是在试钻井眼的基础上， 使用合理的钻具结构和钻井参数，根 据设计的井眼轨迹，通过随钻仪和单 多点测斜仪控制实钻轨迹达到设计目 的。
定向钻进示意图
钻杆
加重钻 杆
单牙轮 钻头
无磁钻铤
螺杆
定向钻进技术要求
1、在定向钻进时，技术人员要密切注意 井斜、方位、钻井参数的变化，及时调 整工具面，控制好井眼轨迹。 2、在改稳斜钻进时（时间较长），必须 将井内的沙子循环干净，最少要循环一 个迟到时间，并将钻具起到窗口以上才 可以倒换方钻杆、水龙带。
套管试压注意事项
1. 试压15MPa，30min压降不超过0.5Mpa 为合格。 2.技术人员提前做好试压准备工作，施工 过程中配合试压人员检查管汇、闸门组的 密封情况。
3、定向、坐封斜向器
1. 清理套管内壁
在5 1/2″套管内下入5 1/2″套管刮 削器，并在开窗位臵上下10米反复 刮削数次。 技术人员在套管刮削时，严格执行 操作规程，计算好井深，保证刮削 一次成功。
双卡瓦封隔器锚定斜向器
目前我们采用 了西南石油大学双 卡瓦锚定式斜向器。 这种工具具有 可以使斜向器以下 井段与以上井段封 隔密封、不用挤注 水泥浆封固、定向 较为准确、施工时 间短的优点。
钻杆
钻杆与 斜向器 连接部
斜向器
卡瓦 封隔器
下斜向器技术要点
1）入井管柱的所有丝扣要上紧，丝扣连接处 要带好丝扣膜。 2）下斜向器的整个下钻过程中，要严格控制 下放速度，并且操作平稳，严禁猛放、猛顿。 3）下斜向器的过程中要保证管柱内部清洁。 4） 技术人员要丈量准确入井钻具及工具的长 度，盯好现场，严格按斜向器的操作规程下 达技术指令。
侧 钻 施工现场技术要求
１裸眼内钻具要进行精选，其强度大于套管内 钻具，避免发生钻杆折断。 ２技术人员必须盯好在裸眼段的起下钻。 3起下钻钻具通过窗口时，操作要平稳缓慢， 以防止在窗中处顿、碰、提、挂。每次起下 钻要检查在窗口位置处活动的钻具。 4 每次起下钻都要倒换钻具，改变钻具的受力 点，保证不疲劳使用钻具。
施工前需要调查的资料1
地质分层、地层孔隙压力、地层倾向及倾角。 周围注水井状况（距离、注水压力、注水 量）。 老井井斜数据，固井质量，套管数据。
施工前需要调查的资料2
历次作业修井情况，套管损坏部位、井内落 鱼及管柱情况，目前井口情况。 老井钻井情况及数据，特别是井漏和事故情 况，所使用泥浆比重及钻具结构钻井参数。 核实井口坐标、靶心坐标及甲方要求，做好 施工设计
4、开窗关键技术
开能 满足起下工具无 挂阻；过长则浪 费施工时间，过 多磨损钻具。
Φ89mm(3") 方钻杆
Φ73mm （27/8"）钻杆
10根Φ89mm 加重钻杆
复合式铣锥
开窗工艺
技术要求：
1）严格执行设计规定，开窗全过程要做到精 心操作，加压平稳、均匀。技术人员要全程盯 在现场，及时调整开窗参数。 2）遇到不正常情况时应查明原因，认真研究 后，及时处理。 3）开窗之前必须对地面设备、仪表、钻具、 做全面检查（特别是指重表的灵敏度），保证 完好。
电测、下套管、固井
电测：电测前大排量循环两周以上，搞 好短起下，测量后效，正常后起钻电测。 下套管：1、根据井径图，针对井径小的 井段采用PDC钻头扩眼，保证下套管一 次到底。2、调整好套管长度，计算好悬 挂器、短套管、阻位的深度，确认无误 后才能下套管。 固井：严格按固井设计施工。
为保证固井质量，应采取以下措施
侧 钻 施工现场技术要求
5 特别注意钻井液性能的调整与钻压、转速、 排量配合，它是快速钻进的关键。 6 因故停钻，钻具一定要起到窗口以上井段。 7 每个班都要测试井下的摩阻大小。 8 施工时采用每钻进一个单根必须充分划眼、 每钻进50米短起下钻一趟的措施，有效地清理 了井壁积砂，每起下一次钻都要测试后效，及 时调整钻井液密度，预防了复杂情况及井下事 故的发生。
侧钻井施工流程及关键技术
技术质量科
侧钻井主要工序
1. 技术调研 2. 通井，套管试压 3. 定向固定斜向器 4. 开窗和修窗 5. 钻进 6. 电测 7. 下套管固井 8. 测固井质量，试压
1. 技术调研
风险预测 技术人员对待上施工井位提前搞好风险预 测，特别是对周边长期注水形成难以释放的异 常地层高压的井，对可能有恶性井漏的井，对 老井出现过工程事故的井要充分重视。通过技 术调研和风险分析，确认该井存在极大的施工 风险的要及时汇报。
下套管前下钻通井，并大排量循环泥 浆，用来清洗井壁，最大限度地改善 井壁上的泥饼质量。对于复杂的井， 用偏心PDC钻头专门扩眼一趟。 固完井后大排量洗井8小时以上，起 出钻具后候凝48小时。 实践证明，我队施工的侧钻井固井质 量合格率达到了100%。
钻井液俗称泥浆被称为钻井的血液，钻 井液的好坏直接影响着钻井成本的高低
稳斜钻进技术要求
稳斜钻进时，现场技术人员要按要求测斜， 跟踪井斜、方位的变化，及时调整钻井参数， 保证井眼轨迹畅通，达到中靶要求。 每钻进 50 米短起一趟，保证井壁的稳定和畅 通。 在短起下时技术人员要盯在钻台上，观察井 下摩阻大小，如起下不正常，要提前处理， 预防复杂情况及井下事故的发生。 例：卫37-10井
2、通井技术重点
１）通井规下井前，必须丈量、检查并上紧所有钻 具丝扣。 ２）通井时要平稳操作，注意观察悬重变化，发现 遇阻，只能采取上下活动，不允许下砸或旋转操作。 ３）下通井规速度应控制，中途遇阻必须做好其位 臵的详细记录。分析遇阻原因，并处理至井眼畅通 为止，方可继续通井。 ４）通完井后，如又动用过水泥及其它堵剂，必须 另行通井。 5）技术人员测量好联入，计算准确井深。