小井眼开窗侧钻技术的应用

张明君

摘 要：吉林油田老井产量逐年递减，套损井数量逐年上升，报废井逐年增多严重影响油田产量，为恢复老井眼的生产能力，有效降低油田开发成本，保持和完善原有井网，延长油藏开采年限，提高最终原油采收率，吉林油田加大老井开窗侧钻技术的研究与应用。2012-2013年间共完成5口套管开窗侧钻井，施工表明套管开窗侧钻技术在套管开窗施工、随钻测量、完井、井控等方面的钻井技术已基本成熟，取得了良好的应用效果，达到了油藏改造的目的。

关键词：开窗侧钻 降低成本 油藏改造

中图分类号：TE246 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0054-01

套管开窗侧钻技术在工程设计上应注重剖面优化设计，施工中突出裸眼轨迹控制技术、完井技术、油气层保护两个关键环节，同时强化钻井、完井过程的管理。

1 设计原则

（1）小井眼开窗位置的选择：①首先应考虑尽量利用较长的老井眼缩短侧钻周期节约侧钻成本；②套管外水泥封固良好；③ 选在完好套管本体处，避开套管接箍；④避开老井事故井段；⑤避开复杂地层及坚硬地层以利开窗；⑥开窗部位以上套管应完好、无变形、破裂和漏失等；⑦窗口位置还应考虑定向侧钻井身剖面结构安排等。

（2）井眼轨迹设计：开窗位置选择好之后，要对井眼轨迹进行设计，造斜率要根据侧钻工具造斜能力进行设计，应尽量避免太大的造斜率，防止卡钻等复杂情况的发生，且要保证井眼轨迹的平滑，为后期完井打好良好的基础。

（3）钻头优选：吉林油田完井套管多为Φ139.7 mm、壁厚7.72或9.17 mm套管，因此严重限制了钻头尺寸，目前吉林油田对该类井侧钻多采用Φ117.5 mm钻头，既保证了钻头的顺利下入，有防止了下部井眼尺寸过小对完井造成不利影响。

（4）钻井液优选：小井眼钻井与常规尺寸井眼钻井的最大区别是环空间隙小，这就要求钻井液必须具有良好的流变性、抑制性和润滑性能，较低的固相含量，适中的触变性，合适的密度以及较低的失水并形成薄而致密、润滑性好的泥饼，能够有效悬浮和携带岩屑，避免复杂情况发生。

（5）完井方式：目前套管开窗侧钻完井方式一般包括：裸眼滑套完井、套管固井完井和膨胀管完井。2012-2013年施工的5口井设计裸眼滑套完井3口，套管固井完井1口，膨胀管完井1口。

2 施工工艺

采用陀螺定向+复合铣锥开窗的侧钻方式，实现开窗锚定-定向-开窗一体化，这种精确开窗方位和精确井眼轨迹的侧钻井工艺，是目前主要的侧钻方式。本文以吉侧6-09井进行简单阐述（如图1）。

2.1 开窗

Φ139.7 mm套管开窗通常采用钻铰式复合铣锥开窗，一次性完成套管开窗和窗口修整作业。斜向器从原始简易的注水泥斜向器逐渐改进，目前普遍采用卡瓦液压锚定式斜向器。

结合新立油田侧钻井实际情况，考虑套管开窗时必须保证斜向器的使用可靠性和锚定准确性。经过优选使用的是特制加强型导斜器带铣锥一体式开窗工具。为提高开窗效率，形成优质窗口，保证起下钻通畅，选择使用了具有良好开窗和修窗功能的复合式铣锥。施工证明优良的开修窗工具能够把窗口修的光滑平整，使得完井管柱能够顺利安全地通过。

2.2 钻头优选

钻头优选是提高机械钻速的一项关键技术，由于受原井眼井身结构的限制，吉侧6-09井开窗侧钻选择的钻头是江汉的XC517和XC537单牙轮钻头。

2.3 钻具组合

钻具组合：Φ118 mm钻头+Φ102 mm（1°）单弯螺杆+Φ105 mm定位接头+Φ105 mm无磁钻+Φ73 mm加重钻杆+Φ73 mm钻杆。吉侧6-09井用上述的钻具组合和施工参数套管开窗侧钻井眼，井眼轨迹达到设计要求，其裸眼段最大井径Φ131.67 mm，最小井径Φ122.25 mm，平均井径Φ127.5 mm。优良的井眼轨迹和井径参数，为后续完井管柱的顺利下入提供了良好的技术保障。

2.4 钻井液

钻井液配方：4～6%膨润土+0.3%纯 碱+1%铵 盐+0.2%KPA+1%高效硅醇抑制剂+1%高效封堵降滤失剂+1%润滑剂。施工过程中按时测量钻井液性能，在补充钻井液量时，按实际钻井液量加足处理剂，并且密度与井浆相同，处理剂加入后，加密测量一个循环周内的钻井液性能，掌握钻井液性能变化情况，本井钻井施工过程顺利，没有出现塌、漏、卡等复杂情况。

2.5 完井方式

吉侧6-09井的完井采用的是多级压裂滑套完井技术。

裸眼分段压裂完井管柱组合：Ф110 mm浮鞋+Ф108 mm压差滑套+Ф112 mm锚定封隔器+Ф112 mm裸眼封隔器+Ф102 mm压裂滑套+Ф88.9 mm套管串+Ф112 mm裸眼封隔器+Ф102 mm压裂滑套+Ф112 mm裸眼锚定器+Ф88.9 mm套管串+Ф114 mm悬挂封隔器。

裸眼段内由封隔器将井段按照随钻测井提供的数据分成3层，并在有价值的井段内加入滑套，有效地分隔了产层，该种完井技术为大规模压裂施工提供了条件。

3 结语

一是开窗侧钻小井眼钻井，井眼轨迹控制应尽量避免大的半径，以利转盘旋转钻进，提高钻井速度。二是完井采用裸眼封隔器+多级压裂滑套完井，避免了小间隙固井按难题。三是复合铣锥开窗、修窗过程，要严格按要求进行，争取成功开出一个规则的窗口，为下步施工提供强有力的保证。四是小井眼套管开窗侧钻成本低，建议应根据小井眼技术低成本的特点，加大小井眼侧钻的应用。

参考文献

[1] 董国昌，刘英，刘金利.星A6—6深井大位移套管开窗饲钻定向井钻井研究与实践[J].吉林石油科技，2001，20（1）：35-39.

[2] 魏文忠，郭卫东，贺昌华，等.胜利油田小井眼套管开窗侧钻技术[J].石油钻探技术，2001，29（1）：l9-21.endprint

摘 要：吉林油田老井产量逐年递减，套损井数量逐年上升，报废井逐年增多严重影响油田产量，为恢复老井眼的生产能力，有效降低油田开发成本，保持和完善原有井网，延长油藏开采年限，提高最终原油采收率，吉林油田加大老井开窗侧钻技术的研究与应用。2012-2013年间共完成5口套管开窗侧钻井，施工表明套管开窗侧钻技术在套管开窗施工、随钻测量、完井、井控等方面的钻井技术已基本成熟，取得了良好的应用效果，达到了油藏改造的目的。

关键词：开窗侧钻 降低成本 油藏改造

中图分类号：TE246 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0054-01

套管开窗侧钻技术在工程设计上应注重剖面优化设计，施工中突出裸眼轨迹控制技术、完井技术、油气层保护两个关键环节，同时强化钻井、完井过程的管理。

1 设计原则

（1）小井眼开窗位置的选择：①首先应考虑尽量利用较长的老井眼缩短侧钻周期节约侧钻成本；②套管外水泥封固良好；③ 选在完好套管本体处，避开套管接箍；④避开老井事故井段；⑤避开复杂地层及坚硬地层以利开窗；⑥开窗部位以上套管应完好、无变形、破裂和漏失等；⑦窗口位置还应考虑定向侧钻井身剖面结构安排等。

（2）井眼轨迹设计：开窗位置选择好之后，要对井眼轨迹进行设计，造斜率要根据侧钻工具造斜能力进行设计，应尽量避免太大的造斜率，防止卡钻等复杂情况的发生，且要保证井眼轨迹的平滑，为后期完井打好良好的基础。

（3）钻头优选：吉林油田完井套管多为Φ139.7 mm、壁厚7.72或9.17 mm套管，因此严重限制了钻头尺寸，目前吉林油田对该类井侧钻多采用Φ117.5 mm钻头，既保证了钻头的顺利下入，有防止了下部井眼尺寸过小对完井造成不利影响。

（4）钻井液优选：小井眼钻井与常规尺寸井眼钻井的最大区别是环空间隙小，这就要求钻井液必须具有良好的流变性、抑制性和润滑性能，较低的固相含量，适中的触变性，合适的密度以及较低的失水并形成薄而致密、润滑性好的泥饼，能够有效悬浮和携带岩屑，避免复杂情况发生。

（5）完井方式：目前套管开窗侧钻完井方式一般包括：裸眼滑套完井、套管固井完井和膨胀管完井。2012-2013年施工的5口井设计裸眼滑套完井3口，套管固井完井1口，膨胀管完井1口。

2 施工工艺

采用陀螺定向+复合铣锥开窗的侧钻方式，实现开窗锚定-定向-开窗一体化，这种精确开窗方位和精确井眼轨迹的侧钻井工艺，是目前主要的侧钻方式。本文以吉侧6-09井进行简单阐述（如图1）。

2.1 开窗

Φ139.7 mm套管开窗通常采用钻铰式复合铣锥开窗，一次性完成套管开窗和窗口修整作业。斜向器从原始简易的注水泥斜向器逐渐改进，目前普遍采用卡瓦液压锚定式斜向器。

结合新立油田侧钻井实际情况，考虑套管开窗时必须保证斜向器的使用可靠性和锚定准确性。经过优选使用的是特制加强型导斜器带铣锥一体式开窗工具。为提高开窗效率，形成优质窗口，保证起下钻通畅，选择使用了具有良好开窗和修窗功能的复合式铣锥。施工证明优良的开修窗工具能够把窗口修的光滑平整，使得完井管柱能够顺利安全地通过。

2.2 钻头优选

钻头优选是提高机械钻速的一项关键技术，由于受原井眼井身结构的限制，吉侧6-09井开窗侧钻选择的钻头是江汉的XC517和XC537单牙轮钻头。

2.3 钻具组合

钻具组合：Φ118 mm钻头+Φ102 mm（1°）单弯螺杆+Φ105 mm定位接头+Φ105 mm无磁钻+Φ73 mm加重钻杆+Φ73 mm钻杆。吉侧6-09井用上述的钻具组合和施工参数套管开窗侧钻井眼，井眼轨迹达到设计要求，其裸眼段最大井径Φ131.67 mm，最小井径Φ122.25 mm，平均井径Φ127.5 mm。优良的井眼轨迹和井径参数，为后续完井管柱的顺利下入提供了良好的技术保障。

2.4 钻井液

钻井液配方：4～6%膨润土+0.3%纯 碱+1%铵 盐+0.2%KPA+1%高效硅醇抑制剂+1%高效封堵降滤失剂+1%润滑剂。施工过程中按时测量钻井液性能，在补充钻井液量时，按实际钻井液量加足处理剂，并且密度与井浆相同，处理剂加入后，加密测量一个循环周内的钻井液性能，掌握钻井液性能变化情况，本井钻井施工过程顺利，没有出现塌、漏、卡等复杂情况。

2.5 完井方式

吉侧6-09井的完井采用的是多级压裂滑套完井技术。

裸眼分段压裂完井管柱组合：Ф110 mm浮鞋+Ф108 mm压差滑套+Ф112 mm锚定封隔器+Ф112 mm裸眼封隔器+Ф102 mm压裂滑套+Ф88.9 mm套管串+Ф112 mm裸眼封隔器+Ф102 mm压裂滑套+Ф112 mm裸眼锚定器+Ф88.9 mm套管串+Ф114 mm悬挂封隔器。

裸眼段内由封隔器将井段按照随钻测井提供的数据分成3层，并在有价值的井段内加入滑套，有效地分隔了产层，该种完井技术为大规模压裂施工提供了条件。

3 结语

一是开窗侧钻小井眼钻井，井眼轨迹控制应尽量避免大的半径，以利转盘旋转钻进，提高钻井速度。二是完井采用裸眼封隔器+多级压裂滑套完井，避免了小间隙固井按难题。三是复合铣锥开窗、修窗过程，要严格按要求进行，争取成功开出一个规则的窗口，为下步施工提供强有力的保证。四是小井眼套管开窗侧钻成本低，建议应根据小井眼技术低成本的特点，加大小井眼侧钻的应用。

参考文献

[1] 董国昌，刘英，刘金利.星A6—6深井大位移套管开窗饲钻定向井钻井研究与实践[J].吉林石油科技，2001，20（1）：35-39.

[2] 魏文忠，郭卫东，贺昌华，等.胜利油田小井眼套管开窗侧钻技术[J].石油钻探技术，2001，29（1）：l9-21.endprint

摘 要：吉林油田老井产量逐年递减，套损井数量逐年上升，报废井逐年增多严重影响油田产量，为恢复老井眼的生产能力，有效降低油田开发成本，保持和完善原有井网，延长油藏开采年限，提高最终原油采收率，吉林油田加大老井开窗侧钻技术的研究与应用。2012-2013年间共完成5口套管开窗侧钻井，施工表明套管开窗侧钻技术在套管开窗施工、随钻测量、完井、井控等方面的钻井技术已基本成熟，取得了良好的应用效果，达到了油藏改造的目的。

关键词：开窗侧钻 降低成本 油藏改造

中图分类号：TE246 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0054-01

套管开窗侧钻技术在工程设计上应注重剖面优化设计，施工中突出裸眼轨迹控制技术、完井技术、油气层保护两个关键环节，同时强化钻井、完井过程的管理。

1 设计原则

（1）小井眼开窗位置的选择：①首先应考虑尽量利用较长的老井眼缩短侧钻周期节约侧钻成本；②套管外水泥封固良好；③ 选在完好套管本体处，避开套管接箍；④避开老井事故井段；⑤避开复杂地层及坚硬地层以利开窗；⑥开窗部位以上套管应完好、无变形、破裂和漏失等；⑦窗口位置还应考虑定向侧钻井身剖面结构安排等。

（2）井眼轨迹设计：开窗位置选择好之后，要对井眼轨迹进行设计，造斜率要根据侧钻工具造斜能力进行设计，应尽量避免太大的造斜率，防止卡钻等复杂情况的发生，且要保证井眼轨迹的平滑，为后期完井打好良好的基础。

（3）钻头优选：吉林油田完井套管多为Φ139.7 mm、壁厚7.72或9.17 mm套管，因此严重限制了钻头尺寸，目前吉林油田对该类井侧钻多采用Φ117.5 mm钻头，既保证了钻头的顺利下入，有防止了下部井眼尺寸过小对完井造成不利影响。

（4）钻井液优选：小井眼钻井与常规尺寸井眼钻井的最大区别是环空间隙小，这就要求钻井液必须具有良好的流变性、抑制性和润滑性能，较低的固相含量，适中的触变性，合适的密度以及较低的失水并形成薄而致密、润滑性好的泥饼，能够有效悬浮和携带岩屑，避免复杂情况发生。

（5）完井方式：目前套管开窗侧钻完井方式一般包括：裸眼滑套完井、套管固井完井和膨胀管完井。2012-2013年施工的5口井设计裸眼滑套完井3口，套管固井完井1口，膨胀管完井1口。

2 施工工艺

采用陀螺定向+复合铣锥开窗的侧钻方式，实现开窗锚定-定向-开窗一体化，这种精确开窗方位和精确井眼轨迹的侧钻井工艺，是目前主要的侧钻方式。本文以吉侧6-09井进行简单阐述（如图1）。

2.1 开窗

Φ139.7 mm套管开窗通常采用钻铰式复合铣锥开窗，一次性完成套管开窗和窗口修整作业。斜向器从原始简易的注水泥斜向器逐渐改进，目前普遍采用卡瓦液压锚定式斜向器。

结合新立油田侧钻井实际情况，考虑套管开窗时必须保证斜向器的使用可靠性和锚定准确性。经过优选使用的是特制加强型导斜器带铣锥一体式开窗工具。为提高开窗效率，形成优质窗口，保证起下钻通畅，选择使用了具有良好开窗和修窗功能的复合式铣锥。施工证明优良的开修窗工具能够把窗口修的光滑平整，使得完井管柱能够顺利安全地通过。

2.2 钻头优选

钻头优选是提高机械钻速的一项关键技术，由于受原井眼井身结构的限制，吉侧6-09井开窗侧钻选择的钻头是江汉的XC517和XC537单牙轮钻头。

2.3 钻具组合

钻具组合：Φ118 mm钻头+Φ102 mm（1°）单弯螺杆+Φ105 mm定位接头+Φ105 mm无磁钻+Φ73 mm加重钻杆+Φ73 mm钻杆。吉侧6-09井用上述的钻具组合和施工参数套管开窗侧钻井眼，井眼轨迹达到设计要求，其裸眼段最大井径Φ131.67 mm，最小井径Φ122.25 mm，平均井径Φ127.5 mm。优良的井眼轨迹和井径参数，为后续完井管柱的顺利下入提供了良好的技术保障。

2.4 钻井液

钻井液配方：4～6%膨润土+0.3%纯 碱+1%铵 盐+0.2%KPA+1%高效硅醇抑制剂+1%高效封堵降滤失剂+1%润滑剂。施工过程中按时测量钻井液性能，在补充钻井液量时，按实际钻井液量加足处理剂，并且密度与井浆相同，处理剂加入后，加密测量一个循环周内的钻井液性能，掌握钻井液性能变化情况，本井钻井施工过程顺利，没有出现塌、漏、卡等复杂情况。

2.5 完井方式

吉侧6-09井的完井采用的是多级压裂滑套完井技术。

裸眼分段压裂完井管柱组合：Ф110 mm浮鞋+Ф108 mm压差滑套+Ф112 mm锚定封隔器+Ф112 mm裸眼封隔器+Ф102 mm压裂滑套+Ф88.9 mm套管串+Ф112 mm裸眼封隔器+Ф102 mm压裂滑套+Ф112 mm裸眼锚定器+Ф88.9 mm套管串+Ф114 mm悬挂封隔器。

裸眼段内由封隔器将井段按照随钻测井提供的数据分成3层，并在有价值的井段内加入滑套，有效地分隔了产层，该种完井技术为大规模压裂施工提供了条件。

3 结语

一是开窗侧钻小井眼钻井，井眼轨迹控制应尽量避免大的半径，以利转盘旋转钻进，提高钻井速度。二是完井采用裸眼封隔器+多级压裂滑套完井，避免了小间隙固井按难题。三是复合铣锥开窗、修窗过程，要严格按要求进行，争取成功开出一个规则的窗口，为下步施工提供强有力的保证。四是小井眼套管开窗侧钻成本低，建议应根据小井眼技术低成本的特点，加大小井眼侧钻的应用。

参考文献

[1] 董国昌，刘英，刘金利.星A6—6深井大位移套管开窗饲钻定向井钻井研究与实践[J].吉林石油科技，2001，20（1）：35-39.

[2] 魏文忠，郭卫东，贺昌华，等.胜利油田小井眼套管开窗侧钻技术[J].石油钻探技术，2001，29（1）：l9-21.endprint