套管开窗侧钻的关键技术及配套设备

张雁隆 中国石化河南石油工程有限公司钻井公司技术服务公司

套管开窗侧钻的关键技术及配套设备

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开窗侧钻包括两个重要的技术环节：一是下入地锚―斜向器用复式铣锥开窗，二是段铣器段铣套管开窗。套管开窗侧钻的关键技术有4个：套管开窗配套工具的配套和应用；井眼轨迹的定向测量和控制；提高机械钻速和安全钻井；保证固井质量和完井技术。合理选择开窗位置及造斜率是侧钻施工顺利进行的关键。建议加强钻井膨胀管技术及小套管悬挂完井技术的应用研究工作，以完善套管开窗侧钻工艺配套技术。

套管开窗侧钻；工艺流程；关键技术；工具；配套设备

套管开窗侧钻技术正逐步配套完善，其在提高油田开发水平、节约钻井成本、使套损井高效地重新利用、提高大修井技术手段等方面具有较大优势，是老油区剩余油挖潜、提高油田采收率行之有效的手段。该技术适用于断失层，局部微构造高点，井间剩余油滞留区，老井部分生产层段报废、原井仍有潜力的层系，井网不完善的潜力层。侧钻工艺技术代表了一个油田大修井工艺技术水平。因此探讨套管开窗侧钻工艺流程、关键技术及其配套设备，具有重要的作用与意义。

1 开窗侧钻工艺流程与关键技术

开窗侧钻工艺流程包括：①通井、通径、试压；②测陀螺；③开窗侧钻，包括两个重要的技术环节：一是下入地锚―斜向器用复式铣锥开窗，二是段铣器段铣套管开窗；④定向钻进；⑤完井作业，包括两个重要的技术环节：一是完井方式，主要是下膨胀管完井，或小套管悬挂完井，二是固井方式，水泥浆固井。

关键技术有4个：套管开窗配套工具的配套和应用；井眼轨迹的定向测量和控制；提高机械钻速和安全钻井；保证固井质量和完井技术。

2 主要的配套工具

（1）工具仪器。主要有段铣器、一体式地锚斜向器及复式铣锥开窗。铣鞋沿第一斜面到达窗口最大宽度时，沿垂面铣出最大窗口，而后沿第二斜面完成开窗工作。测量仪器包括小尺寸有线随钻、电子单多点、陀螺测斜仪。

（2）造斜工具。主要包括造斜PDC钻头、单弯动力钻具和液力加压器等。

（3）扩眼技术工具。扩眼技术是采用独特的扩眼工具、常规尺寸的钻进钻头获得比钻头尺寸大的井眼。扩眼分为钻后扩眼和随钻扩眼，可实现小间隙套管程序设计，成本低、安全性强，增大生产套管的尺寸，有利于完井及修井作业。应用该工具可提高侧钻井及套加深固井质量；与膨胀管技术结合则可增大套管内侧钻井及套加深完井管柱内径。

3 主要的配套设备

（1）主机。120 t或150 t车载式修井机，最好是150 t修井机，可以满足各型开窗侧钻对设备的要求。

（2）固控系统。配备120 m3以上循环罐及配套设备，可以满足套加深的需要。

（4）泥浆泵组。现场配备800～1 000以上的泥浆泵是必需的。

4 结论及建议

（1）钻井膨胀管技术及小套管悬挂完井技术在侧钻井完井中应用，为完井过程中优化井身结构、减少井下复杂情况、增大完井井径及套管修复都提供了一个最新的解决方案。建议加强钻井膨胀管技术及小套管悬挂完井技术的应用研究工作，以完善套管开窗侧钻工艺配套技术。

（2）合理选择开窗位置及造斜率是侧钻施工顺利进行的关键。在选择开窗点以前，要收集原井眼的钻井资料和固井资料，然后根据收集的资料综合考虑，确定最佳开窗点。在保证能满足设计水平位移的裸眼井段长度前提下，套管开窗位置选择应遵循相应的原则。

（栏目主持 樊韶华）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.1.054