小井眼侧钻井技术的研究与展望

郝刚

摘 要：应用小井眼开窗侧钻技术是降低钻井综合成本，提高原油产量的重要途径之一，在辽河油田已经大面积推广应用，每年应用300多井次。套管开窗侧钻工艺和延长侧钻井寿命等问题是应用侧钻井技术的关键问题，针对这些问题进行了系统研究，得到了一些有用的结论。

关键词：小井眼;侧钻井;寿命;工艺

小井眼开窗侧钻技术就是利用老井井身对油藏开发再挖潜，并充分利用老井原有的一些设备，使老井的的生产潜力得以充分发挥的新技术新工艺，从而延长老井的使用寿命，提高原油产量，同时还可以利用老井的井身大幅度降低钻井成本，缩短钻井周期。

1 套管开窗技术

1.1 开窗点的选择

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。开窗点选择主要遵循如下原则：①尽量利用原井眼的有用套管，缩短钻井周期，节约钻井成本，充分体现开窗侧钻的优越性;②通径、试压，保证开窗点以上套管完好，无变形、破损和漏失;③开窗井段水泥封固好，井眼规则，井径扩大率小;④根据工具及地层造斜能力，使井眼轨迹符合地质要求;⑤尽量避开套管接箍3m以上，力求少铣套管接箍;⑥开窗井段地层相对稳定，无复杂及坚硬地层。

1.2 开窗前准备工作

①挤灰封堵窗口以下原井段或者原射孔井段;②通径至窗口以下5m，试压15MPa稳压30min压降不超过0.5MPa确定封井器和水泥封固合格。

1.3 开窗侧钻工艺技术

1.3.1 导向器开窗侧钻

导向器开窗侧钻是利用转盘或井下动力钻具驱动开窗工具铣锥沿着导向器斜面方向将套管某特定部位磨铣开出窗口，然后从所开窗口向套管外钻出新的井眼。在不考虑开窗窗口方向的侧钻作业中，一般采用直接投入的方法投“导向器”，并注水泥固定。在考虑窗口方向的侧钻作业中，需用地面直读式陀螺仪定向，確定导向器斜面的实际方位值，然后注水泥固定。从铣锥导向器顶部上方某一点到磨铣底部直径圆周与套管内壁接触段。在施工中启始铣鞋均应采用较大刚度的钻具组合。注意轻压、慢转，钻压5～10kN，转速60～65r.p.m，使铣锥先铣出一个均匀接触面。从铣锥底圆接触套管内壁到底圆刚出套管外壁，为增大开窗铣鞋对窗口的侧向切削力，采取柔性钻具组合：Φ118.0mm复式铣锥+Φ89.00mm钻铤6根+Φ73mm钻杆，改用中压磨铣，钻压10～30kN，转速60～70r/m，开窗至下班窗口时，减少钻压或更换大刚度的钻具组合。

1.3.2 段铣开窗侧钻

段铣开窗侧钻是先下入铣刀将窗口部位的套管全部铣切掉，然后从窗口离开原井筒钻出新井眼的方式。当工具下到预定井深后，启动转盘，钻柱旋转正常后，开泵循环，由于喷嘴的阻流作用，活塞下行，首先推动三个长刀片切割套管，当套管被完全切断，6个刀片完全张开，由于调压总成作用，泵压下降1～2MPa，显示套管已被割断。当停泵时，由于弹簧作用，活塞及总成复位，刀片收回，可上提钻具或起钻。钻开水泥塞至锻铣上窗口以下3～5m，充分循环钻井液，气钻更换定向钻具，采用1.25°～1.75°单弯螺杆钻具组合以保证较高造斜率。

1.3.3 开窗方式优选原则

开窗方式的选择应综合考虑甲方地质要求、老井眼状况、地层特点以及侧钻工具的侧钻造斜能力等各方面的因素。

优选原则：如果侧钻地层硬。固井质量较差，老井井眼井下情况复杂、井斜角较大、套管及套管扶正器不易锻铣，开窗点可选择范围有限时，一般选用导向器开窗方式。目前辽河使用的基本都是导向器开窗方式。

2 延长侧钻井寿命技术

2.1 造成侧钻井寿命较短的原因

①环空间细小。φ139.7mm套管侧钻井眼直径为118mm，尾管外径为101.6mm，尾管接箍外径为110mm，尾管和井眼的间隙仅有4-8mm，由于滤饼的存在，实际间隙更小。固井形成的水泥环薄，很容易在作业或采油中损坏，造成过早出水或套管损坏;②套管不居中。φ139.7mm套管侧钻井由于尾管和井眼环空间隙小，很难下入合适的套管扶正装置，造成套管偏向一侧，固井后造成一侧水泥少甚至没有水泥;③水泥分布不均匀或固井窜槽。尾管重合段固井质量较差或无水泥，易发生水窜;④热采井套管滑脱或变形严重。

2.2 延长侧钻井寿命对策

①使用扩孔工具将φ118mm钻头形成的井眼扩大至φ150mm，同时对已扩孔井眼修整，有利于提高固井质量;②使用新型液压套管扶正器;③采用长内管柱双向阻流板固尾管技术，有效提高了固井质量;④对热采井优化套管柱设计，选用合理的钢级和螺纹的管材。

3 现场应用

套管开窗侧钻技术并结合延长侧钻井寿命技术在辽河油田应用取的了良好的效果。每年应用300多井次，取得了巨大的经济效益。洼10-24C井在1000多米利用导向器开窗并在1300～1530m扩孔，充分利用老井生产套管，可以节省钻井投资达40%。而且该井投产后产量稳定，生产状况良好，没有出现异常情况。

4 结论

总之，小井眼套管开窗侧钻是提高老油田中后期产能的一项重要措施，应用也将更加广泛。