开窗侧钻小井眼资料Word文件下载.docx
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江汉油田在Φ244.5mm套管及Φ177.8mm套管开窗已有一定成功的经验，但在Φ139.7mm套管上开窗还没有先例，但是其主要的技术措施及方案应是相近的，较大的区别主要是开窗参数有所不同，所用的钻具尺寸更小，锻铣刀片较小（锻铣方式），或斜向器及磨铣工具更小。
本文简要地分析、比较一下锻铣或斜向器开窗的工艺技术及施工措施。
1、斜向器开窗
1.1优点
●使用范围广，能实用于大井斜角、套管损坏井和多层套管井。
●磨铣铁屑量少，钻井液性能要求低。
●开窗后勿需打水泥塞候凝下入定向工具即可侧钻。
●成本你，周期短。
●工具加工简单，可多次重复使用。
●井眼条件要求不甚严格。
1.2缺点
●原井眼为直井时，用陀螺确定斜向器方位。
井斜≥5°
时，用陀螺或有线随钻测斜仪确定斜向器方位。
●出窗后定向易受磁干扰。
●斜向器坐封必须牢固，在整个钻井过程中窗口处容易引起事故。
●开窗后套管重复段固井合格较为困难。
1.3开窗重点技术要求
●井眼准备
通井检查好套管变形情况；
开窗段避开套管接箍及套管外扶正器，必要时进行磁测井；
建立人工井底封堵原井眼；
试压，确保套管开窗前不漏。
●工具检查和入井
检查好卡瓦螺丝牢固情况；
防止送斜器中心管进入石块等东西，造成投球蹩压出现问题；
斜向器下入要均速缓慢，防止出现意外造成提前落、卡于井中。
●开窗位置的确定
避开套管接箍和扶正器；
避开复杂地层开窗。
●锻铣长度的确定：
一般为3-5m。
●开窗技术
起始段轻压低转速；
骑套段轻中压较高转速，防止提前出套；
出套段吊压高转速，防止铣锥下滑到井壁；
修窗至上提下放无明显碰挂为止；
开窗中要求钻压均匀，保证窗口光滑。
●窗口保护
斜向器固定牢固可靠，防止开窗、钻进中斜向器转动；
钻头、工具等在起下钻通过窗口时防止碰挂、损坏窗口。
●磁干扰消除
轨迹控制允许，转盘钻进20-30m；
用磁性测斜仪器对侧钻方向定位钻进。
●井眼净化
钻井液密度合理，确保开窗段井壁稳定，不塌、不漏；
调整钻井液性能，提高环空返速，保证铁屑的良好携带。
1.4开窗注意事项
●开窗钻具组合应满足设计要求，水平位移短时铣锥上加配刚性钻铤或加重钻杆。
●更换铣锥，直径应保持一致，原则上只允许小换大。
●修整窗口时，钻具上紧扣，防止铣锥高速旋转脱扣。
●开窗时保证设备、仪表等灵敏可靠。
●开窗时作好预防应急措施。
1.5常见事故分析及处理
●斜向器下钻遇阻
主要原因分析：
通井规设计不合理，套管变形检查不明确；
洗井刮管不到位，井内死油、结蜡严重；
遇阻处老井狗腿度大。
处理措施：
上提下放活动钻具，下压不允许超过斜向器设计许可吨位；
起钻检查斜向器，必要时重新通井、洗井、刮管。
●开窗蹩钻严重
开窗参数不合理；
斜向器锚定不牢固。
调整开窗参数；
对斜向器进行挤水泥作业；
重新下入新斜向器。
●开窗无进尺
铣锥与斜向器、套管钢级不匹配，或铣锥设计不合理、磨损严重；
形成“死点”。
起钻检查、更换铣锥、斜向器；
下入小直径的开窗铣鞋破坏“死点”。
●起下钻钻具在窗口遇阻
窗口不规则或窗口已破坏。
修窗和扩大窗口。
1.6斜向器及铣锥的类型及发展情况
●斜向器
水泥式斜向器（普通式和CS-D型）地锚式斜向器（XQSR-XQDM）卡瓦锚定式斜向器（上提和下压型）封隔器式斜向器（双卡瓦型和SS-WS型）液压卡瓦式斜向器可回收式斜向器
●铣锥
●起始铣锥开窗铣锥单、复式铣锥钻柱铣鞋和西瓜皮式铣鞋组合式铣锥钻铰式铣锥
2、锻铣式开窗
2.1优点
●锻先后可在任意方向侧钻。
●使用工具较少，只需一趟锻铣工具或更换刀片即可。
●工艺简单，不需修磨窗口。
2.2缺点
●磨铣铁屑量大且形状大，清除困难，特别是井斜大时，因此对钻井液性能要求高。
●稍有不慎，刀片被卡造成卡钻，处理困难。
●成本高，更换刀片及起下钻频繁。
影响周期。
●锻铣后打水泥塞候凝，水泥强度要求高，钻塞后才可侧钻。
2.3开窗技术要求
通井和锻铣处套管刮管；
了解锻铣处套管固井质量及扶正器情况；
了解原井射孔井段情况。
检查好锻铣工具刀片张开和回位情况，并作好刀片张开与泵压、排量关系试验；
用细铁丝捆好刀臂，防止刀片入井时碰挂套，自动张开损坏刀片。
尽可能避开套管接箍，避开套管扶正器和老井射孔段；
锻铣井段固井质量不好，不宜采用段铣开窗。
●锻铣长度的确定
一般12-20m左右。
起始割断套管时，刹位刹把开泵锻铣1小时左右，确保套管切断和刀片全部张开，防止锻铣过程中“薄皮套管”现象。
锻铣中钻压均匀，防止刀刃或刀片扭坏；
调整钻井液性能，确保铁屑净化良好；
保证锻铣段水泥的强度。
起下钻在窗口时操作要缓慢平衡稳，防止破坏水泥塞强度。
开窗后初始定向钻进使用有线随钻测斜仪器优于MWD。
●井眼净化：
要求与斜向器开窗相同。
2.4开窗注意事项
●及时清除铁屑，防止堵塞钻井液通道。
●根据返出铁屑形状，及时调整钻压。
●每次下入新刀片时，均应对上次锻铣井段进行划眼。
●每锻铣1m应停止锻铣或起钻更换刀片前，充分徨、循环钻井液以便净化井眼。
●防止锻铣中“薄皮套管”和“鸟巢”现象的出现，调整好钻进及水力参数。
●操作要规范，防止刀片的损害和扭曲。
2.5常见事故分析及处理措施
●铣速慢
锻铣参数不匹配；
刀片磨损严重；
处于铣刀两排切削刃磨铣过渡期；
铣到套管接箍或扶正器。
调整锻铣参数；
起钻检查、更换刀片；
正确分析情况，耐心磨铣。
●上提钻具，工具进套管困难
工具上缠有大量长铁屑；
刀臂被铁屑卡死；
锻铣工具活塞被卡；
钻压大或溜钻，刀片扭曲。
提高排量，调整钻井液性能，放回原处小钻压磨铣，反复划眼、反复停开泵或倒划眼；
刀片扭曲变形，慢慢上提，迫使刀片回收。
●锻铣进尺异常
套管固井质量不好、套管晃动；
工具设计不合理，刀片自锐性差及抗震性能差；
铣到扶正器；
铣在射孔井段。
分析原因，调整锻铣参数和钻井液性能；
选择高效锻铣工具。
耐心磨铣；
填井重新锻铣。
●循环不畅，下钻遇阻
井眼净化不好。
调整钻井液性能，提高环空返速，确保铁屑良好携带。
●测井窗口遇阻
水泥塞破坏。
锻铣后保证打入的水泥强度；
起下钻具、工具进出窗口要缓慢平稳，防止破坏水泥塞。
2.6锻铣工具的类型、发展情况
国产“TX”、“DX”型（TX型3翼6刀片，DX型6刀片）
3、开窗方式选择
3.1考虑成本、周期因素，则选择斜向器优于锻铣方式。
3.2考虑开窗套管处水泥固井质量不好，则优选斜向器开窗。
3.3若是双层套管开窗，则选择斜向器开窗。
3.4若井斜大、地层硬、井深，则优选斜向器开窗。
3.5若有特殊要求，则选择锻铣开窗（如超短半径侧钻水平井），斜向器开窗（如侧钻分枝井）
综观两种开窗方式，斜向器多于锻铣。
二、江汉油田的开窗技术探讨
1、江汉油田开窗方式选择
结合江汉油田的设备、技术以及老井情况，建议选用锻铣式开窗。
主要原因如下：
1.1我处无陀螺仪，斜向器开窗后开窗方位很难保证准确，需要侧钻出去后并且保持钻进离开老套管1m以上后，才可用电子测斜仪测定井眼方位，需要扭方位的可能性极大。
而用小钻具扭方位因其刚性不够，所以既费时费力，又难以奏效。
1.2因为是在Φ139.7mm套管上开窗，套管小，磨铣工作量少，开窗应该较快。
1.3锻铣式开窗，窗口质量容易保证，对于下部侧钻小井眼更有利。
1.4如果采用斜向器开窗，因在小套管内进行，所以斜向器的锚定更加困难，开窗成功的可能性相对较低。
1.5考虑到侧钻后的完钻方式主要以甩筛管或悬挂尾管完井，窗口的固井质量对于后期生产至关重要，而锻铣式开窗对于提高窗口的固井质量有利。
1.6但是江汉油田套管扶正器安放较密，在下部井段基本是一根套管安放一只扶正器，所以一般应选择开窗点较高的井段。
另外，如果对缩短钻井周期更加重视，也可以在无陀螺仪的情况下采取斜向器开窗，即：
在地面将斜向器工具面方位调整准确后入井，利用液压大钳上扣，锁死转盘，使得下部钻具不转动，下到底后开窗工具直接悬挂座封。
既可节约开窗时间，又可节约开窗成本。
利用地锚斜向器开窗一般仅为几小时，从通井开窗到定向钻进所用时间为2-3天；
而采用锻铣式开窗需1-2天，从通井开窗到定向钻进所用时间约为4-6天。
2、江汉油田Φ139.7mm套管开窗施工流程
2.1原井资料调查，掌握原井的地层、井斜方位、套管、封固质量以及后期该井的使用情况，尤其是套管是否有变形等损坏情况，地层压力情况等等。
2.2井眼准备：
通径及洗井。
采用Φ118.5mm铣锥通井至预定开窗点下50m以深，充分循环，置换出井筒内污液。
保证井筒内充满锻铣时所用钻井液（正电胶结构浆）。
钻具组合：
Φ118.5mm铣锥+Φ89mm铣锥+上击器+Φ89mm钻铤6根+Φ73mm钻杆+108mm方钻杆
2.3套管试压，井口试压15MPa，稳压30min，压降为0。
2.4测井：
磁性测井，有必要的话，需测井斜，测声幅。
主要测试套管接箍及套管扶正器，确定开窗点在砂岩井段，固井质量较好的井段，且锻铣段跨跃的套管接箍越少越好，必须杜绝跨跃有扶正器的井段。
2.5工具地面试验，保证工具性能完好。
2.6下锻铣工具至预定井段
注意在下入刀片前，要用Φ2mm铁丝将刀片捆紧，接方钻杆缓慢开泵，观察崩断铁丝的泵压变化，并记录。
再用Φ2mm铁丝将刀片捆紧，防止在下井时提前张
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