定向井丛式井水平井复杂情况和事故及其处理Word格式文档下载.docx

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因此，当遇到造斜不成功时，可具体分析为什么，合理采取补救措施。

8.2方位偏差太大

方位偏差太大的原因包括:

①井眼轨迹发生始料不及的漂移，如上部井段严重左漂或右漂；

②是由于一些特殊原因，提前结束造斜，起钻时没有获得预计的井斜方位。

比如马达或测量仪器不能保证正常造斜，不得已只好提前结束造斜。

③由于测量仪器故障或测量工程师的失误，使真实定向方向不是测量仪显示的方向，致使方位偏差太大。

解决方位偏差太大的办法是进行纠方位作业。

纠方位作业时应主要考虑可能带来的狗腿和安全问题，特别是在裸眼段较长的井段。

如果偏差值大得无法以扭方位来弥补，只有填井重钻。

8.3出新井眼（“裤裆”井）

新井眼往往在以下情况中可能出现：

①较浅、较疏松的地层；

②狗腿较大的井段。

如造斜段、扭方位井段；

③钻具刚性改变以后。

为避免出新井眼，定向钻井时应注意以下几方面：

A：

如造斜是在较浅、较疏松的地层，造斜过程应尽量使井斜、方位平缓变化，避免急剧狗腿，特别是方位的变化。

如增斜结束后，要下入刚性较强的稳斜组合，下钻要小心，不可轻易划眼；

如遇阻严重，开泵冲下，如仍遇阻，应考虑起钻用刚性较小的增斜组合通井。

有时，也可采取划眼的方式，但应在井斜较大的井段进行，必须注意划眼时钻压、扭矩等的变化。

B：

在轨迹过渡井段，扭方位井段以及地层交接面，都要反复划眼，修正井壁，光滑井眼。

8.4脱靶

从理论上讲，这种情况只在特殊条件下出现。

主要是考虑井眼安全，无法进行纠方位作业。

因此，对定向井工程师来说，如何准确预测轨迹变化，并把握好纠方位时机是很重要的。

8.5与邻井相碰

这种情况主要可能出现在丛式井作业中。

如何避免这一事故的发生，可以从以下几方面考虑：

①设计时，尽量把防碰问题的可能性减小到最小；

②实际作业时，严格控制井眼轨迹，按照防碰作业的有关程序采取相应措施，避免与邻井相交。

8.6卡钻：

定向井卡钻包括机械卡钻和压差卡钻。

其中机械卡钻可能有以下原因：

①井眼不干净，砂子带不上来；

②键槽形成于狗腿大的地方；

③井壁坍塌，埋死钻具；

④从井口落入不可钻物体，如硬的金属件等，卡死钻具；

⑤大块的水泥块掉落，造成扶正器等处被卡。

压差卡钻的原因是，泥浆比重太大，固相含量高，失水大，泥饼厚等，如钻遇高孔隙度和高渗透性地层，将进一步加剧卡钻的形成。

所以，从工艺上讲，为避免压差卡钻，必须保持良好的泥浆性能并控制好井眼轨迹。

8.7套管开窗和侧钻

8.7.1套管开窗侧钻的应用

套管开窗侧钻的应用有两方面：

一是油井的钻进期间，二是油井的开采期间。

在一口井的钻进过程中，往往会发生一些井下事故，如卡钻、井塌、断钻具、井下落物等，使其钻井作业不能按正常计划进行，进一步处理会浪费大量的人力、物力和财力，于是油公司必须采取挽救该井的最好办法，使其损失降到最低限度。

实践证明，有时唯一经济有效的办法就是报废很少一段井眼进行侧钻作业，绕过有“问题”的井段。

特别是井眼很深不可能挪井位及日成本很高的情况下，侧钻是明智的选择。

如果“问题”的解决可以在上段裸眼进行，只需要打上一段水泥塞，候凝后可进行常规的定向钻井作业。

如果“问题”的解决只能在上部套管里进行，这就增加了处理的难度。

这就需要在侧钻作业以前，在套管上开个孔，这个过程就是所谓的套管开窗，有时人们将套管磨铣一段后侧钻，这叫段铣套管，其作用是一样的。

套管开窗的第二大用途，也是应用最广的，还是用于生产井。

因为一口井开采一段时期后，往往出现这样或那样的问题，如套管损坏、磨蚀、水锥、气锥造成产量下降，以及其它生产问题。

为了尽可能提高生产量，或者延长油井寿命，人们往往采用二次完井方法，比较经济实惠。

实践证明，套管开窗就是充分利用现有的各项条件，不用钻一口新井而又可进入油藏未开采部分的最佳措施。

套管开窗不受套管尺寸、壁厚、钢级的限制，可以一次穿过多层套管。

8.7.2套管开窗侧钻方法及各自优缺点

在套管井中，通常有两种套管侧钻技术，一是套管段铣（SectionMilling），二为套管开窗（WindowMilling）。

套管段铣的方法：

（SectionMilling&

Sidetracking）

①用水力切割工具段铣一段套管。

②再打一次水泥塞，封固段铣井段。

③常规侧钻作业。

套管开窗方法：

（WindowMilling&

目前流行的套管开窗技术中，由于使用了不同的方法下封隔器、造斜器等，此方法又分为常规型套管开窗和改进套管开窗。

为了便于区分，人们往往又称后一种方法为CST法。

常规套管开窗法：

①准备工作

②将封隔器、造斜器随钻柱一同下井

③造斜器定向

④坐定封隔器

⑤剪断销钉

⑥开始开窗

⑦开窗结束

⑧划眼，加长窗口

⑨常规的侧钻作业

改进的套管开窗（CST）法：

②用电缆下永久性封隔器，如果需要的话，可以确定定位销的方向

③将造斜器下入封隔器，坐定造斜器

④开始开窗

⑤修整窗口

⑥划眼、扩眼窗口

⑦常规侧钻作业

两种套管侧钻方法优缺点的比较：

套管段铣方法：

优点：

①下井工具简单，操作简便

②适合各种套管尺寸

③下井工具成本低

④对日后的钻井、完井作业无妨碍

缺点：

①作业时间长，花费较多的钻机时间

②套管切削量大，容易形成“鸟窝”而卡钻，对泥浆泵磨损大，铁屑“磁化”后粘在套管上

③对高强度套管P-110、深井、小套管、高温井中，该方法问题较多

④不能一次切割多层套管；

常规套管开窗方法：

①作业时间短，起下钻次数较少

②套管切削量小，如一段20米套管，其切削量仅为段铣的50%左右

③能一次穿过多层套管（至少两层）

④不需要打水泥塞

⑤切屑比较细小，容易带到地面；

①下井工具多

②定方位不正确，不易改正

③如窗口不好，给下一步作业造成困难

④造斜器有时会移动或转动；

改进的套管开窗方法：

①定方位准确

②封隔器坐封位置准确，锚定牢固

③用电缆下封隔器，配合CCL仪的使用，避开封隔器坐在接箍上，避免开窗时穿过接箍

④一个金刚石铣鞋可完成开窗

⑤其它优点同常规法

①下井工具多，作业较复杂

②窗口修整不好，下一步作业困难多

8.7.3套管开窗前的准备

不管选用哪种开窗方法（SectionMillingorWindowMilling），都应认真做有关准备工作。

①据井下条件及钻井作业要求，确定开窗点深度。

②查阅测井图，确定开窗段的地层情况，尽可能选择可钻性较好的砂层，这将有利于日后的马达钻进。

③查阅水泥胶结质量测井图（CBL），确认开窗段的水泥封固是否好；

如水泥胶结不好，则要实施挤水泥作业。

④根据要求的开窗长度，尽量做到磨铣最少的套管接箍。

⑤配制好合适的泥浆。

开窗所用泥浆比重应和原先钻该地层的比重相同，其漏斗粘度75～100秒，以便携带铁屑。

并配制高粘度（140'

）的稠泥浆，以便在开窗过程分配携带铁屑。

⑥对地面泥浆循环系统作适当改进。

应在泥浆槽里和泥浆泵入口前放置打捞用磁铁，或在泥浆槽里加两道网，以捞铁屑，减少对泥浆泵的磨损。

改造泥浆槽，把封闭式改成敞开式，尽量避免用软管泥浆槽，以防铁屑堆积。

⑦在下入开窗工具前，进行一次通井作业，保证开窗段及其底部的套管内清洁。

8.7.4套管段铣（SectionMilling）施工程序

①开窗工具送上钻台后，再次检查所有螺钉是否上紧，再次确认其型号、刀片尺寸及扶正块外径等。

②将开窗工具接在钻具上，进行功能试验，观察不同排量下的刀片张开的不同角度，记录泵压和排量。

③用细绳或细铁丝将刀片扎紧，下钻时要平稳，不可猛刹猛下，以免损坏刀片。

④下到开窗段底部，然后上提至开窗点附近。

慢慢开泵小排量打通循环，在较小排量下（保证刀片张开）上提钻具，再次确认套管接箍位置停泵。

⑤在开窗点深度开泵，泵排量稍高于最低刀片张开排量。

启动转盘，转速50～60转/分，钻压为零。

注意扭矩变化，大约15分钟后，套管接近被切断，此时扭矩很大，甚至蹩死转盘。

切断套管后，扭矩马上变平稳。

⑥套管切断后，进行正常的磨铣作业，加压要均匀。

钻压是否合适，视磨铣速度和铁屑形状而定。

控制磨铣速度2小时/米左右。

比较理想的铁屑长7～10公分，厚0.8mm左右，返出铁屑量均匀。

⑦当磨铣到0.8m左右时，要检查套管是否完全切断。

方法是在开泵条件下，下压3～5吨，钻具不下滑；

然后上提到开窗点，能上提3～5吨的力量。

⑧磨铣到按箍时进尺速度要慢，要有耐心。

⑨每磨铣半米，要慢慢活动钻具，观察是否有铁屑堆积现象。

⑩随时注意铁屑返出情况。

如发现振动筛处铁屑量与磨铣进尺的铁屑量相差太多，应打稠泥浆将铁屑顶替出来，继续磨铣。

如铁屑尺寸异常（偏大或偏小）则应调整磨铣参数（如钻压）。

段铣过程异常情况诊断：

⑴如返出铁屑量少，细如头发丝，应检查排量和泥浆性能是否合适，可增加排量，也可打1-2方稠泥浆进行检查。

如数量仍不够，可增加钻压，并仔细观察参数改变后的铁屑变化。

另外，钻具刺漏也可能是磨铣的铁屑带不上来的原因，应仔细检查是否有钻具刺漏。

⑵返出铁屑形状异常。

较理想的铁屑长7～10公分，厚0.8mm。

如铁屑长超过20公分，厚达1.5mm以上，表明钻压太大。

如形如鳞片或细丝，表明钻压太小。

应及时调整钻压。

⑶工具提不出窗口。

在磨铣过程中，如铁屑多，清洁不够，较长的铁屑就会缠绕在开窗工具上方，导致更多铁堆积。

此时应提高排量或增加粘切值，并采用倒划眼方法，一点一点往上提，切碎铁屑。

另外，如果弹簧弹性不好，刀片不能复位，工具也可能提不出窗口，这时工具上提至开窗点便遇阻，而在它处则是自由的。

此时可继续磨铣，直到刀片磨平为止。

8.7.5套管开窗（WindowMilling）施工程序

①准备工作如前所述

②电缆带上套管接箍定位仪（CCL）将封隔器下到预定井深，测出造斜点最近的一个套管接箍，最好将封隔器坐在套管接箍以上2～3米位置，目的是使整个开窗作业是在一根套管上进行，不担心会碰上接箍，另外，如果封隔器坐在接箍上，会发生转动和滑移问题，请注意，如果井温对陀螺测量有影响，下井前装上隔热套。

③造斜器地面定向及下井

如果需要对一特定方位进行造斜，则造斜器需定向，而在垂直井中可能不需定向，但是，如果井斜角大于2度，而把造斜器的方位定到井眼边以左或以右45度，是合乎需要的。

如果要定向，在座封隔器后需作方位测量。

方位测量仪应座在封隔器定向槽内，要想达到此目的，应使其座在具有12.7mm键的50.8mm内径的衬套内。

方位测量仪应在距底部约1.2米的顶部有几个扶