大斜度井套管开窗侧钻技术.doc

大斜度井套管开窗侧钻技术 郭云山 杨振荣 康锁柱 王英水 孙玉琛 （华北石油管理局第三钻井工程公司） 摘 要 今年来随着油田开发的需要，套管开窗侧钻井在逐年增加，而大斜度井套管开窗钻井技术也提到了议事日程，马42平2井的顺利交井，填补了华北石油管理局大斜度井开窗的空白，通过这口井的施工也积累了一些开窗的宝贵经验。本文就大斜度井开窗侧钻谈点认识。 关键词 大斜度井 开窗 斜向器坐挂 轨迹控制 所谓套管开窗，就是指在原先因为工程、地质报废的油气井某个预定井段的套管锻铣或磨铣开窗钻出新的井眼，然后在这新的井眼中下入小套管固井完井。该技术主要是为了解决老井套管损坏、缩径、井下落鱼等无法大修的停产井，也可以满足因地质需要更换井底或加深的要求。 近年来，由于老井套管变形或损坏，陆续有部分油气井已不能维持正常生产，造成原油及天然气产量逐年下降，严重威胁到油田的正常生产。为了降低钻井综合成本，特别是有效地利用现有井眼以及地面设备，发挥老井潜力，华北石油管理局加强了小井眼开窗侧钻技术的研究与应用，经过几年来的不懈努力，这一技术已日趋成熟和完善，但大斜度井套管开窗侧钻技术在我局还是一个空白，马42平2井大斜度井的侧钻成功，标志着我们开窗侧钻钻井技术，上了一个新台阶。 1 马42平2井简介 马42平2井是在马42平2（原）井的井眼里开窗侧钻的，马42平2（原）井是一口潜山水平井，由于该地质情况复杂，对地层认识不足，没有钻遇潜山，地质目的没有达到，决定在该井眼里开窗侧钻。马42平2井开窗点为2617.25m，窗口井斜64.75°，方位33.03°。开窗套管外径177.8mm。开窗完后用152mm钻头钻至井深2940米完钻。 2 窗口位置的优化设计、开窗方式的选择以及侧钻钻井设计 2.1 侧钻位置的确定 侧钻位置的选择与原井套管完好情况、工具造斜能力、开窗方式、地质设计有关。侧钻位置的优选应在满足地质要求的前提下尽量利用较长的老井眼、缩短钻井周期、节约钻井成本、保证钻井施工安全的原则。具体可以归纳为以下几点： 侧钻位置要尽可能深；侧钻位置以上套管完好，无变形、破裂和漏失，窗口应选择在固井质量好，并避开套管接箍2～3m，避开套管扶正器。 若采用锻铣方式开窗，侧钻位置及以下至少20m之内地层稳定、可钻性要好，以便于造台肩和钻出新井眼，并且不易回到老井眼。 侧钻位置应尽量选择在砂岩或非膨胀泥岩地层，最好能避开膨胀页岩和岩盐井段、避开老井的水淹区；侧钻位置应尽可能避开射孔井段，保证开窗和钻进施工安全。 对比测井资料，窗口位置应满足方位、水平位移、造斜点、井眼曲率等综合参数的要求。 马42平2井的开窗侧钻点，根据地质要求以及地层岩性综合考虑，选择在井深2617.25m，该处井斜64.75°，方位33.03°。因为原井眼2602m（垂深2525m）以上为古近系地层，考虑防塌要求，侧钻点必须选在2610m以下，而中靶垂深在2632m，因此，选择在井深2617.25m。 2.2 开窗方式的选择 套管开窗方式有两种：一种是采用锻铣开窗技术，另一种是采用磨铣开窗技术。磨铣开窗相对于锻铣开窗具有周期短，对钻井液性能和水泥环质量要求低，且事故少等优点。马42平2井采用了磨铣开窗的方式，这样一次侧钻成功率高，如果采用锻铣的方式，由于侧钻点的井斜较大，磨阻大，侧钻时容易托压，而且开窗段相对较短，不易侧钻成功。 2.3 斜向器的选择 在直井或小斜度的定向井里我们一般选择投球液压式，这样可以配合陀螺测斜仪器或其他测斜仪器进行定向，如果井斜较大仪器无法下到斜向器位置，不能准确定向，不能准确定向。马42平2井侧钻点井斜大，为64.75°，采用7＂下压可循环式斜向器，型号为SZ—152斜向器，这样可以配合MWD准确定向。图1位斜向器示意图。 图1 斜向器示意图 2.4 井眼轨迹优化设计 根据原井眼轨迹，靶点坐标、完钻垂深、最大水平位移、靶前距、入窗要求、水平段钻进的要求，原井允许的窗口位置和定向造斜工具的造斜能力等，合理选择造斜点、剖面类型和井眼曲率，并利用计算机软件优化设计出能满足钻井、完井、测井、井下作业和采油需要的井眼轨迹。马42平2（原）井由于地质情况复杂，没有钻遇潜山，没有达到预期的地质目的，在马42平2井的施工中甲方要求大幅度降低井斜，故该井的剖面为“降—稳”剖面。 3 钻井施工 3.1 井眼准备 根据工程设计方案，选择地层稳定的井段作为套管开窗井段，并要求开窗段避开套管接箍和套管扶正器。 下入斜向器前，需要进行刮管、通井作业，对Ф177.8mm套管来说通径规外径得小于Ф152mm。检查套管有无变形和破损。 注水泥封住原井欲开窗口的以下井眼，并按要求进行试压。修塞后，要求水泥塞上部距离开窗点6～10m。 3.2 斜向器坐挂 检查指