小井眼侧钻短半径水平井钻井技术

小井眼水平井钻井技术摘要：小井眼开窗侧钻井工艺技术的运用，分析小井眼侧钻井实际固井作业中存在的问题，针对难点，提出解决小井眼开窗侧钻井固井工艺技术存在问题的重要措施。

本文对小井眼水平井钻井技术进行分析，以供参考。

关键词：小井眼；水平井；钻井技术引言国内多数油田进入开发后期，在长时间的开发生产中由于套管变形、损坏、井下落物施工、井下水锥、气锥各方面影响导致油井已经不能正常生产，为降低钻井成本，开发油田潜力，国内开始广泛研究推行小井眼开窗侧钻井。

1小井眼水平井技术简介小井眼水平井技术是指用直径小于等于6″的井眼穿过目的层，井斜不小于86°，并保持这一角度直至打完水平段的一种钻井技术。

具有小井眼井和水平井的双重优点，具有机械钻速高、钻井成本低、环境污染物排放量少等优势，在老油田加密井开采剩余油、老井和报废井改造再利用，以及特殊油气藏资源的开采中得到广泛应用。

小井眼钻井技术在国外研究起步较早，20世纪50年代美国就开始使用该项技术，节约了钻井成本，20世纪60年代前后是国外小井眼技术发展的高峰期，世界上各石油公司共钻超过3200口小井眼井，取得了较高的经济效益。

进入21世纪前后，国际油价居高不下，小井眼技术未得到足够重视，技术也未取得实质性突破。

直到近10年来，各老油田开发进入后期和国际油价的下跌，小井眼技术和小井眼水平井技术再次进入高速发展阶段，除了在1000m以内浅井中得到应用，在垂深超过3500m的深井中也得到较大范围应用，并取得了良好效果。

2小井眼水平井钻井优势2.1技术发展迅速目前，国内外针对小井眼钻井技术的研发进展飞速，从小井眼钻井钻机、配套工具（井口、防喷、井下动力钻具）到小井眼钻井的整套技术（井控技术、固井技术以及钻井液优化等），都获得了快速的发展，促进了小井眼钻井技术安全高效地发展。

2.2环保压力减小国内外对钻井过程中的环境问题非常重视，常规钻井过程中会产生大量的钻屑、废油、泥浆以及钻井液，还有噪声污染、空气污染等，都对环境造成了污染。

浅谈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。

TK450C小井眼侧钻短半径水平井钻井技术摘要：前言TK450井位于艾协克2号构造西南部，与TK454、TK444、和TK633井相邻。

该井于2001年11月30日完钻，完钻井深5707m，钻遇奥陶系统顶深：5499.5 m，揭示下奥陶统207.5 m.奥陶系裸眼射孔酸压完井，7"管鞋下深：5495 m，7"悬挂器顶深：3754.42m.由于该井完钻后不能直接投产,对奥陶系5560.2m-5610 m裸眼井段(针对5566 m -5586 m、5599 m -5611 m的II、Ш类储层)进行射孔酸压施工.由酸压、自喷排液和抽吸情况显示该井筒附近在井深5560.2-5610m 储层较不发育,未能建产.随后上返对奥陶系5499.5m-5539m裸眼井段(针对测井解释的5512m-5523.5m的‖类储层)进行第二次射孔酸压施工，抽吸后仍未建。

综合TK450井的实钻、酸压、抽吸及临井储层发育情况，为使该井建产，西北分公司勘探开发规划设计研究院组织人员对本井资料进行了认真细致的分析研究，认为该井向北东方向侧钻，建产的可能较大，工程上也能满足侧钻短半径水平井的要求。

根据西北分公司2002年9月24日《关于T302等4口井侧钻方案论证会议纪要》中有关TK450C井侧钻井位的落实情况，及《新疆塔里木盆地塔河油田TK450C井侧钻短半径水平井论证》，编写TK450C井钻井地质设计。

靶区选择依据综合TK450井的实钻、酸压、抽吸和邻井资料，认为该井向北东63°31'12″方向侧钻，钻遇储层发育带、建产的可能性较大。

其依据如下：塔和油田四区TK450井区目的层地层对比表备注：深度值从钻台面起算TK450直井基本数据TK450井是塔河油田T444-T607井区的一口开发井，其基本资料见表。

TK450井基本数据表TK450井各开开钻情况注：7″套管悬挂器位臵：3754.42。

钻机选择1）最大施工深度:6000m2）最大起升重量:320T3）转盘面高度：6.7mTK450C井设计基本数据TK450C是目前国内造斜点最深（5515m）;完钻井深最深（5967m）；实际水平井段最长（342.97m）的一口小井眼侧钻短半径水平井。

小井眼侧钻短半径水平井钻井技术
陈世春;王树超
【期刊名称】《石油钻采工艺》
【年(卷),期】2007(029)003
【摘要】侧钻短半径水平井与常规中、长半径水平井相比较除具有提高油气采收率共性外,还具有成本低、周期短、见效快等特点.从侧钻短半径水平井施工特点、剖面设计、开窗工具及开窗方式的选择、轨迹控制、测量方式及测量工具的选择以及钻井液设计等方面对小井眼侧钻水平井技术进行了介绍,并结合实钻经验给出了各阶段相应的钻具结构和技术措施及注意事项等,采用小井眼侧钻短半径水平井钻井技术,对塔河油田奥陶系油藏进行了勘探开发并取得圆满成功,取得了较好的效果.对今后同类型井的钻井设计、施工有一定的指导和借鉴意义.
【总页数】4页(P11-14)
【作者】陈世春;王树超
【作者单位】华北石油管理局塔里木钻井工程公司,河北任丘,062552;华北石油管理局塔里木钻井工程公司,河北任丘,062552
【正文语种】中文
【中图分类】TE246;TE243
【相关文献】
1.准噶尔盆地石炭系小井眼侧钻短半径水平井钻井技术 [J], 尹祖龙;周波
2.塔河油田超深井小井眼短半径侧钻水平井钻井技术——以TK318CH井为例 [J],
马朝俊;王鸿新;范学礼;李爱国;吕魁
3.塔河油田6区小井眼侧钻短半径水平井钻井技术探讨 [J], 刘仕银;王龙;毛鑫;潘少敏
4.浅析小井眼侧钻短半径水平井钻井技术 [J], 王婷
5.超深井小井眼斜向器开窗侧钻短半径水平井钻井技术 [J], 付均;
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油田小井眼开窗侧钻水平井钻井技术刘㊀潇摘㊀要:开窗侧钻小井眼水平井钻井技术是一种新型的综合型钻井技术ꎬ在这种技术被开发出来之前ꎬ一般钻井技术有定向井㊁水平井㊁小井眼钻井等ꎬ这些钻井技术相对模式较为单一ꎬ而小井眼开窗侧钻水平井钻井技术则集合了这些钻井技术的优点ꎮ文章主要对油田小井眼开窗侧钻水平井钻井技术的应用进行了阐述ꎬ以供参考ꎮ关键词:开窗侧钻小井眼水平井ꎻ钻井技术ꎻ油田㊀㊀开窗侧钻小井眼水平井是一种集合多种钻井技术并在这些钻井基础上发展起来的综合型钻井技术ꎬ它标志了我国钻井工艺步入了一个新的阶段ꎬ通过对开窗侧钻小井眼水平井技术的运用ꎬ使得原本已经受损或是停产报废或是产量过低的老井得到修复而重新复活ꎬ有助于提升油田的开采效率ꎬ在同样的时间内ꎬ使用开窗侧钻小井眼水平井技术的油井产量相对于使用以前技术的油井要高出许多ꎬ而且对老井的重复利用也节约了钻井作业的费用ꎬ降低了油田综合开发的成本ꎬ对于已开发的油田井场做到充分的利用ꎬ这样做也降低了施工的各项成本ꎬ提高油田开发的综合经济效益ꎮ一㊁小井眼开窗侧钻水平井钻井技术的特点小井眼开窗侧钻水平井钻井技术主要由小井眼开窗侧钻水平井的井眼轨迹的预测及控制㊁钻井液控制㊁井眼轨迹设计㊁开窗修窗与试钻以及钻进参数的优化等几个部分组成ꎮ与传统的钻井技术对比后可以发现小井眼开窗侧钻水平井钻井技术具有以下特点:第一ꎬ小井眼开窗侧钻水平井钻井技术是一项综合性较强的钻井技术ꎬ在这项技术的应用过程中ꎬ需要涉及许多其他方面的科学技术ꎬ如地层情况分析㊁邻井资料收集㊁现场地质勘查以及钻进方式确定等技术ꎬ与此同时ꎬ应用中还要用到类似经验轨迹控制以及钻具控制管理这类技术ꎮ第二ꎬ小井眼开窗侧钻水平井钻井技术具有较强的规范性ꎬ在技术应用的过程中ꎬ钻井施工不能够开展ꎬ施工过程中必须依据这项技术中的应用与管理规范进行ꎬ保证施工能够顺利进行ꎮ第三ꎬ小井眼开窗侧钻水平井钻井技术的整个施工过程不需要过于复杂的机械设备ꎬ同时实现过程也相对简单ꎬ综合性较好ꎬ因此施工成本将会显著的降低ꎬ其钻井成本只相当于采用常规钻井法的一半ꎮ现阶段ꎬ一些东部地区全面进入开发后期ꎮ因为多方面影响导致出现停产井㊁报废井ꎻ西部区域地势勘查困难ꎬ勘探与开发困难ꎬ进而出现套损井㊁低产井ꎮ而通过这种技术方法ꎬ有效解决这一问题ꎬ发展空间大㊁价值效益高ꎮ二㊁油田小井眼开窗侧钻水平井钻井技术的应用(一)轨迹设定想要确保开窗侧钻水平井眼施工不出现任何问题ꎬ井眼轨迹的合理性保持显得尤为重要ꎮ在具体小井眼开窗侧钻水平井在设计过程中ꎬ不仅需要对油层性质进行深入考察ꎬ还要将一般水平井特点呈现出来ꎬ与实际定向井段斜率㊁井眼尺寸要求相符ꎬ并对井眼斜度㊁方位进行精准测量ꎬ呈现出三维轨迹模拟视图ꎬ这也是整个井眼走向控制的基本操作ꎮ一般情况下ꎬ轨道设计以三增轨道为主ꎬ井段中部相对应的斜率有限ꎬ可以降低当作是调整部分ꎬ在第一段和第三段斜率较高位置处ꎬ工作人员同样需要开展相应的调整操作ꎮ从这里也可以看出ꎬ该斜率确认属于重要环节ꎮ如果根据需求ꎬ需要调整井段斜率ꎬ工作人员应该对多方因素进行综合考虑ꎬ如涉及要求㊁地质条件等ꎬ并将管柱内容等呈现出来ꎮ最为重要的是ꎬ钻具构造以及油藏存储层地质条件以及设备参数等内容ꎬ与井眼最终走向存在直接联系ꎮ因此ꎬ在具体施工之中ꎬ管理者还需要对马达具体工作能力和工作要求进行综合考量ꎬ强化施工操作的合理性ꎮ(二)钻具组合及钻井参数设置在对井眼进行测量工作时ꎬ由于井下地势情况非常复杂ꎬ而且油井在挖掘的过程中很容易受到外界因素的干扰而使油井内部情况发生改变ꎮ因此ꎬ在实际油井的开采过程中ꎬ一般情况下都是多种钻具组合起来进行使用ꎬ针对实际情况中油井的实际情况ꎬ对测量的钻具进行组合与改装ꎬ使之能够符合油井的开采情况ꎮ其次ꎬ钻井的参数设置对石油开采工程来说是非常重要的ꎬ在开采石油的过程中ꎬ必须事先对油井的相关参数进行准确的勘察与测量ꎬ在钻井的过程中ꎬ会根据相关参数的参考来调整钻具的使用ꎬ因而ꎬ钻井参数的勘察与设置工作非常重要ꎬ要根据实际的油井内部情况进行综合的调整ꎮ(三)井眼轨迹设计小井眼开窗侧钻水平井钻井技术的前提和基础就是设计井眼轨迹ꎬ实际设计井眼轨迹时ꎬ需要从方便油层开采方面入手ꎬ尽可能远离水泥窜槽ꎬ并且为了能够最大限度降低控制井眼的难度ꎬ实际设计时需要缩短裸眼井段和水平段ꎬ依据简化剖面类型来达到设计井眼的目的ꎮ三㊁结语综上所述ꎬ油田小井眼开窗侧钻水平井钻井技术具备很强的综合性ꎬ与其他施工技术相比ꎬ精度较高ꎬ自身规范性也较强ꎬ适合在油田建设项目之中得到应用ꎮ为了将该项技术的应用效果呈现出来ꎬ相关工作人员需要对其技术组成部分㊁钻井特点等进行充分了解ꎬ将其更高的经济效益呈现出来ꎮ参考文献:[１]龚建凯ꎬ尹方雷ꎬ解晓宇.小井眼一体化开窗侧钻技术[Ｊ].中国石油和化工标准与质量ꎬ２０１８ꎬ３８(２０):１６８－１６９. [２]王咫ꎬ谷玉堂.徐深６－Ｃ２１１小井眼开窗侧钻水平井钻井技术[Ｊ].中国石油和化工标准与质量ꎬ２０１８ꎬ３８(９):１４１－１４２. [３]路飞飞ꎬ胡广强ꎬ赫英状.塔河油田碳酸盐岩侧钻小井眼钻完井技术[Ｊ].石油机械ꎬ２０１７ꎬ４５(９):３７－４１. [４]陈穗林.探讨小井眼开窗侧钻水平井钻井技术[Ｊ].当代化工研究ꎬ２０１７(４):１３０－１３１.作者简介:刘潇ꎬ青海油田采油一厂ꎮ８７１。

1.3 轨迹控制难度大短半径定向井，使用螺杆度数大，不能通过调整定向进尺和复合进尺比例来调整井眼曲率，只能通过更换螺杆度数进行调整，加大轨迹控制难度[2]。

1.4 定向钻进存在托压现象定向钻进时，由于井眼曲率高，造成钻具摩阻增大，托压现象经常出现，严重影响钻进效率。

深井小井眼，循环排量低，钻井液携岩效果差，加剧了托压的出现。

1.5 井下高温、高压环境仪器易发生故障工区内地温梯度大部分在2.0 ℃/100 m 左右，施工井循环温度普遍在130～150 ℃，部分井温度超过160 ℃，井下仪器长时间处于高温、高压环境下，加之井底高震动，仪器故障率高，严重影响生产时效。

2 超深短半径小井眼套管开窗技术措施2.1 制定合理开窗技术措施，保证开窗成功率2.1.1 校核井深，避开套管节箍，确定斜向器下入深度仔细查阅老井套管数据，导斜器座封位置要避开接箍、扶正器、射孔井段，上窗口位置尽量在套管节箍以下3 m ，开窗点固井质量要好。

开窗前，将钻井液性能调整到位，尤其是悬浮、携带铁屑的能力，确保开窗时铁屑能正常返出。

2.1.2 校核仪器精度，测量陀螺角差，确保窗口方位与设计一致测量斜向器角差，根据设计开窗方位以及测量角差，确定陀螺定位方位，确保斜向器座封方位准确。

将斜向器下到预定位置后，反循环洗井，仪器座键三次以上，数据一致确定座键成功，投球进行斜向器坐封作业。

导斜器丢手后，上提钻具时注意悬重变0 引言西北油田老区经过较长时间的开发生产，受套管变形或损坏、井下落物事故不易处理，以及井下水锥或气锥等多种原因的影响，陆续有部分油水井已不能维持正常生产，产量逐年下降，严重威胁到油田的正常生产。

套管开窗侧钻技术能够利用老井井眼对油藏进行再开发挖潜，并充分利用老井原有的一些采输设备，使原井的生产潜力得以充分发挥，从而延长老井使用寿命，提高原油产量，同时还可利用老井的井眼大幅度降低施工成本，缩短施工周期，提高综合经济效益。

套管开窗侧钻主要分为两种：段铣开窗侧钻和斜向器开窗侧钻，在实际施工过程中一般选用更为高效的斜向器开窗侧钻[1]。

TK823CH2井小井眼侧钻水平井钻井技术探讨摘要：随着塔河油田多年来的勘探开发，原有井网已不适合，大批生产井有的低产、有的停产，有的损坏，严重威胁油田的持续稳产。

为了实现持续稳产、开采遗漏的产层、开发新的产层的目的，近年来塔河油田开始在最后一开次的149.2mm或165.1mm小井眼实施侧钻水平井。

TK823CH2井是在老井眼基础上进行第二次开窗侧。

一、TK823CH2井基本情况TK823CH2井是阿克库勒凸起西南斜坡构造上在老井眼基础上进行第二次开窗侧的一口侧钻水平井，主要目的是以奥陶系中统一间房为目的层。

1.老井前期作业情况TK823CH井完钻层位奥陶系一间房组（O2yj）。

实施胶凝酸酸压作业，酸压后排酸，排液油压落零，之后气举累见油进流程，生产不久转抽，因高含水停抽关井。

2.本次侧钻目的避开水层，让老井恢复正常生产。

3.井身结构导管：660.40mm钻头×50m，508mm套管×50m；一开：444.5mm钻头×1199m，339.7mm套管×1197.34m；二开：241.3mm钻头×5622.3m，177.8mm套管×5619.57m；三开：149.2mm钻头×6078.17m，裸眼完钻。

4.地层分层奥陶系桑塔木组、良里塔格组、恰尔巴克组、一间房组。

5.侧钻方式锻铣7″套管开窗后侧钻定向。

二、施工经过及存在的问题1.锻铣作业1.1钻具组合：Φ149.2mm3A+Φ146mm锻铣工具++Φ120.6mmDC×18根+ Φ88.9mmHWDP×12根+Φ88.9mmDP。

1.2钻井液性能：密度1.15g/cm3，粘度：80-120s。

1.3锻铣井段5514.70～5541.50m，共消耗锻铣刀3只，起下4趟钻。

1.4存在问题：锻铣时间短，进尺少。

原因分析：（1）环空间隙小，转盘启动扭矩大，泵压高，铁屑不易携带出来。