斜向器套管开窗侧钻技术在英买17-2H井的应用与研究

李 杰，王胜强，肖 凯，陈 亮，白 乐

（西部钻探定向井技术服务公司，新疆 乌鲁木齐 830026）

英买17-2H水平井位于新疆维吾尔自治区阿克苏地区新和县玉奇喀特乡境内，井口位于英买17井东北方向约0.63km 处。井区地处天山山前塔里木河洪泛平原，地表大部分为浮土，小灌木丛，气候干旱，降雨量少。英买17-2H 井设计井深5114.7m，设计钻井工期28.05d；实钻井深5127m，实钻工期26.47d；平均机械钻速3.48m/h。该井由西部钻探定向井技术服务公司提供井眼轨迹控制和仪器测量服务。全井施工正常，井眼轨迹平滑，提下钻顺利[1]。

1 工艺措施

1.1 井眼准备

（1）施工前应准确掌握开窗套管的钢级、壁厚、下入时间和开窗点上下确切的套管接箍位置及扶正器位置，开窗点应尽量选择水泥封固质量好的井段开窗，避开套管接箍及扶正器[2]。

（2）刮管：采用专用套管刮削器从井口刮至封隔器座封井段，清除套管内壁的油污、铁锈等脏物，并充分循环洗井保证井筒清洁。

（3）通井：通径规外径及长度按套管标准通径制作（其直径和长度不小于所用斜向器尺寸）。通井从井口直通至封隔器座封井段，若通井规顺利通过，证明套管未变形，封隔器锚定有可靠基础。

1.2 斜向器座封

（1）做好工具的地面丈量和记录，然后将工具下至预定井段。下钻时要控制下钻速度，操作要平稳，以防损坏工具。

（2）用陀螺测斜仪测量斜向器导斜面方位，并将导斜面调整至设计方位上（注意调整方位时只能逆时针转动）固定好转盘并做好标记[3-4]。

（3）接方钻杆将斜向器送入预定开窗井深，逐渐憋压至20±1MPa，持续5min泵压无明显下降，再重复1～2次，确保座封牢靠。

（4）下放钻具轻微加压（20kN）试探斜向器是否座封成功，上提钻具至原悬重，启动转盘顺时针旋转20圈丢手，观察泵压下降至0MPa，上提钻具，指重表轻微跳动，说明剪断螺钉把扶正环带出。此时可下放钻具加小钻压（20～30kN）试探斜向器是否坐住，确定承压正常后起出送斜杆并检查扶正圈是否起出。

1.3 开窗磨铣

（1）开窗初始阶段（0～1m），需轻压磨铣，钻压不大于5kN。开窗中段（1～2m）可适当加大钻压至15～20kN。开窗末段（2～3m）要适当降低钻压，防止胀破套管，钻压10～15kN。转盘转速控制在60r/min 左右，钻井液粘度控制在35～40s

（2）当铣锥完全通过下窗后，提高转盘转速上下提放钻具反复修整窗口，直至起下钻具阻挂不超过5～10kN，在出现阻挂的位置可定点高速磨铣修整窗口直至阻挂不超过5～10kN。

（3）下试钻钻具钻15～20m导眼，充分循环清洗井筒，观察起下钻有无挂卡现象，确定无异常后开窗作业全部完成。

1.4 定向施工

（1）下铣锥要求铣锥上吊钻台时小心操作，避免猛烈冲击，以免损坏硬质合金块。准确丈量所有入井钻具的长度，根据斜向器座封位置，准确计算方入。离斜向器顶1m，慢慢下探，遇阻时记录井深。

（2）铣套管的几个阶段及施工参数要求上提钻具离遇阻井深0.5m，慢慢下放至斜向器顶端，开泵，转动转盘，送钻要均匀。

（3）修窗口高转速，较快下放，修窗至上提下放无明显显示后，方可起钻换钻头。

（4）以后下钻通过窗口的注意事项及应急措施在开窗口20m范围起下钻时，一定放慢上起下放速度，如果下放遇阻，上提遇卡，不准硬提硬砸，微调井底钻具位置，尝试通过，保护好开窗口。确实无法通过时，需起钻下铣锥修窗口。

1.5 斜向器回收

（1）打捞矛下至斜向器捞槽位置开泵循环，利用捞矛侧孔循环冲洗捞槽内的沉积物，保证捞矛能顺利入槽。

（2）在捞槽位置上下1m 范围内上下缓慢活动钻具，并在转盘面360°范围内调整捞矛方位直至捞矛入槽。

（3）捞矛入槽后，上提钻具80～100kN 剪断封隔器解封螺钉，继续缓慢上提钻具，直至封隔器完全解封（一般需200～300kN拉力）将斜向器捞出。

2 工程施工简况

2.1 分段施工简述

2.1.1 导眼井段施工

2019 年 11 月 25 日 19:00 一开，2019 年 11 月 30 日1:00采用∅444.5 mm钻头钻至井深1501m一开完钻。

2019 年 12 月 5 日 5:00 二开，2020 年 2 月 12 日 8:00采用∅311.2 mm钻头钻至井深4610.75m井漏，后经甲方研究讨论二开完钻。

2020年3月10日10:00三开，2020年3月23日0:00采用∅215.9 mm 钻至井深4711m 按甲方地质要求导眼完钻。

2.1.2 三开造斜段施工简述

2020年4月4日17:00下入∅210mm斜向器，4月5日6:00下至设计开窗井深4287m；经陀螺定位后于4月6 日 3:00 斜向器座封成功，丢手起钻；4 月 6 日 14:30 下入∅216mm复试开窗铣锥，4月7日1:30自井深4287m开始套管开窗作业，4 月7 日16:00 开窗钻进至井深4291m开窗完成。

2020 年4 月8 日8:00 常规钻具下钻进行出窗稳斜钻进，4 月9 日4:00 下钻至井深4289m 窗口位置遇阻，反复上下活动均无法通过，起钻下铣锥进行修窗；4 月10 日3:00 下钻至窗口位置经过反复修窗，上下活动均无挂卡，修窗完成起钻；4月15日8:00常规钻具出窗稳斜钻进至4321m，起钻更换定向钻具组合。

2020年4月16日9:00下入斯伦贝谢PD Archer675（1°导向环）旋转导向工具进行造斜段施工；2020年4月23日钻进至井深4645m，井底井斜53.3°，接甲方地质通知三开完钻，起钻电测。

4月28 日8:00下入∅181.99mm+∅177.8mm 复合尾管串至井深 4645m，4 月28 日 15:00 悬挂器座封、丢手成功，4月28日19:00固井完井，候凝。

2.1.3 四开造斜段及水平段施工简述

（1）四开第一趟钻。2020 年5 月 14 日21：30 下入斯伦贝谢Archer675（1°导向环）旋转导向工具进行造斜段施工；2020 年 5 月 19 日 3：00 出井，施工井段 4655～4780m，井底井斜80°，起钻原因；地质上调垂深，起钻换螺杆钻进。

（2）四开第二趟钻。2020 年 5 月 20 日 4：00 下入∅149.2mm 复合钻头+∅120mm1.75°螺杆+浮阀+∅120mm无磁钻铤+∅120mm无磁悬挂+∅88.9mm斜坡10柱+∅88.9mm加重10柱+∅127mm钻杆；2020年5月23日2：00出井，施工井段4783～4833.69m，井底井斜90°，起钻原因：造斜完成，已到A 点，起钻换钻具进行水平段作业。

（3）四开第三趟钻。2020 年5 月24 日9：00，下入∅149.2mmPDC钻头+∅120mm1.25°无扶螺杆+浮阀+127 方位伽马+120 数字短接+∅120mm 无磁+转换接头+∅120mm 无磁钻铤+∅120mm 无磁悬挂+∅88.9mm 斜坡钻杆 18 柱+∅88.9mm 加重钻杆 10 柱+∅88.9mm 斜坡钻杆+转换接头+∅127mm 钻杆；2020年5 月29 日1：00 出井，施工井段4833.69～5000.39m，井底井斜88.1°，由于地层自然降斜厉害，经汇报地质监督决定起钻换1.5°螺杆钻进。

（4）四开第四趟钻。2020 年 5 月 9 日 8：00，下入∅149.2mmPDC 钻头+∅120mm1.5°无扶螺杆+浮阀+127 方位伽马+120 数字短接+∅120mm 无磁+转换接头 +∅120mm 无 磁 钻 铤 +∅120mm 无 磁 悬 挂 +∅88.9mm 斜坡钻杆 18 柱+∅88.9mm 加重钻杆 10 柱+∅88.9mm 斜坡钻杆+转换接头+∅127mm 钻杆；2020年6 月1 日11：00 出井，施工井段5000.39～5007m，井底井斜90.5°。

（5）四开第五趟钻。2020 年6 月1 日13：00，下入∅149.2mmPDC 钻头+∅120mm1.5°无扶螺杆+浮阀+127 方位伽马+120 数字短接+∅120mm 无磁+转换接头+∅120mm 无磁钻铤+∅120mm 无磁悬挂+∅88.9mm 斜坡钻杆 18 柱+∅88.9mm 加重钻杆 10 柱+∅88.9mm 斜坡钻杆+转换接头+∅127mm 钻杆；2020年6 月5 日18：00 出井，施工井段5000.79～5127m，井底井斜91.1°，起钻原因：完钻。

2.2 井眼轨迹数据及剖面图

英买17-2H 水平井设计与实钻轨迹对比图见图1、图2。

3 结论及认识

3.1 钻井难点

库姆格列木群膏盐岩段为白色盐岩、褐色泥岩、灰白色石膏岩、泥膏岩、膏质泥岩、泥质云岩，本井段预防溢流、井漏事故。设计造斜段全部在膏盐岩地层中完成，由于膏盐岩地层岩性特点，定向施工中造斜率不稳定，方位易漂移。膏盐岩井段易缩径，预防因缩径造成卡钻。

3.2 轨迹控制

严格按照设计轨迹施工，造斜段钻进，记录动态连斜的变化，每单根测斜，控制好狗腿度。根据岩性及钻速变化，及时调整旋转导向指令，确保造斜率稳定，井眼轨迹平稳光滑。易缩径井段，每钻进1～2m，上提倒划3～4m。预防缩径造成卡钻事故。

3.3 体会及建议

（1）在钻进过程中，通过仪器测量值反映出井下工具扭矩波幅正常，或井口扭矩较大，于是通过适当上下活动钻具，改变钻进参数（减小钻压，控制顶驱转速）等措施来保证井队设备和井下工具安全。

（2）本井段施工过程中，磁铁需要能够及时进行清理泥浆中的铁屑，确保旋转导向工具的正常工作，泥浆方面做好泥浆的清洁净化，保证工具不因为被堵而不能正常工作。

（3）此段地层，钻速变化较大，慢钻速下1～2m/h，旋转导向工具造斜率偏低，需要较高的定向比率。快钻速下6～9m/h，要及时调低定向比率，避免钻出高狗腿度。