大斜度井開窗側(cè)鉆技術(shù)在油田的應(yīng)用

宋榮超

摘要：套管開窗側(cè)鉆技術(shù)是在老井眼中預(yù)定位置處用專用工具將套管鍛銑或磨銑出一個連通地層的窗口，以便能夠后期進行側(cè)鉆。大斜度井開窗側(cè)鉆與常規(guī)井側(cè)鉆有很大區(qū)別，由于其井斜大，會給開窗側(cè)鉆帶來如下問題：第一，會導(dǎo)致下鉆時套管內(nèi)磨阻變大，如果用一體式導(dǎo)向器，導(dǎo)向器與洗錐連接的銷釘會因疲勞而提前剪斷；第二，會導(dǎo)致因套管壁不清潔（結(jié)蠟）和井眼軌跡復(fù)雜下導(dǎo)斜器遇阻；第三，會導(dǎo)致坐掛時導(dǎo)斜器貼壁，坐掛不成功；第四，會導(dǎo)致導(dǎo)斜器脫手時不易壓斷銷釘，側(cè)鉆后新老軌跡不易分離。因此，本文針對大斜度井開窗側(cè)鉆常見問題進行深入探討。

關(guān)鍵詞：老井眼；套管開窗側(cè)鉆技術(shù)；下鉆；套管鍛銑

1 大斜度井開窗側(cè)鉆鉆井工藝技術(shù)

1.1 套管磨銑開窗

套管磨洗開窗工具主要由導(dǎo)斜器、起始銑、開窗銑以及錐形銑和鉆柱銑組成，其工作原理是：將導(dǎo)斜器固定在預(yù)定開窗處，通過定向儀器定向，讓導(dǎo)斜器斜面方向與設(shè)計的開窗鉆方位一致，然后下入磨銑工具將套管磨銑出一個窗口，再用擴眼工具將窗口擴大，達到鉆具能夠順利通過的要求。

1.2 套管磨銑位置的計算

2 大斜度井開窗側(cè)鉆鉆井技術(shù)措施

2.1 井眼準備—通井

使用大于導(dǎo)斜器外徑 4 mm 的通井規(guī)進行通井至底灰灰面，一般的通井組合：通井規(guī)+鉆桿。

2.1.1 主要風(fēng)險

（1）通徑規(guī)外徑長度沒有達到導(dǎo)斜器要求，造成下導(dǎo)斜器過程中提前遇阻；

（2）通井深度不足，造成導(dǎo)斜器下深不夠。

2.1.2 風(fēng)險控制措施

（1）通徑規(guī)的長度必須大于導(dǎo)斜器的長度，外徑不得小于導(dǎo)斜器外徑，一般來說通井規(guī)大于導(dǎo)斜器外徑 4 mm，否則導(dǎo)斜器不能下井，防止導(dǎo)斜器遇阻；

（2）通井至窗口以下至少 5 m，導(dǎo)斜器預(yù)留深度夠用。

2.2 下導(dǎo)斜器

依據(jù)窗口位置，倒裝鉆具使加重鉆桿在井斜30°～40°之間，定位接頭放在 30°～40°之間。

2.2.1 主要風(fēng)險

（1）導(dǎo)斜器吊裝過程中發(fā)生刮碰造成導(dǎo)斜器中心桿脫落；

（2）導(dǎo)斜器中心桿內(nèi)有落物或下部沉沙倒返入導(dǎo)斜器，造成無法座封；

（3）下導(dǎo)斜器時，未拆解固定螺絲，造成座封后無法脫扣；

（4）擺導(dǎo)斜器鉆具組合，定位接頭所在斜度大于 45°，造成測高邊無法坐鍵；

（5）下鉆過程中，定位接頭上部鉆具水眼不通或者有落物，造成儀器槍頭無法坐鍵。

2.2.2 風(fēng)險控制措施

（1）導(dǎo)斜器吊裝過程中吊導(dǎo)斜器本體，全程專人指揮，防止刮碰中心桿；

（2）吊裝過程中，保護好中心桿，防止導(dǎo)斜器中心桿內(nèi)有落物；

（3）下導(dǎo)斜器時，拆解螺栓，并防止落井；

（4）調(diào)節(jié)鉆具組合，把定位接頭調(diào)整在 35°井斜處，量好角差；

（5）下鉆過程中，定位接頭上部鉆具每根通徑；

（6）導(dǎo)斜器下端用振動篩布包好，防止套管內(nèi)的沉沙。

2.3 導(dǎo)斜器坐封

將導(dǎo)斜器下至窗口位置，核對鉆臺鉆具數(shù)量，計算并記錄方鉆桿入井深度以及原懸重，然后用有線隨鉆擺導(dǎo)斜器面坐封時，打壓三次，壓力 18～20 MPa，穩(wěn)壓 3～5 分鐘。坐封后，在原懸重的基礎(chǔ)上，上提或下壓 30～50 kN，觀察指重表，判斷導(dǎo)斜器是否坐封。開轉(zhuǎn)盤，將銑錐與導(dǎo)斜器面脫開。開泵，如果振動篩返出鉆井液證明脫開。

2.3.1 主要風(fēng)險

（1）導(dǎo)斜器擺的方位不對，造成后期定向工作困難；

（2）未準確計算深度，導(dǎo)斜器坐在套管接箍處，造成開窗困難；

（3）坐封導(dǎo)斜器時，人員未遠離高壓管線，憋壓不足 20 MPa。

2.3.2 風(fēng)險控制措施

（1）依據(jù)開窗后需要增降方位情況，將增方位導(dǎo)斜器斜面擺在90°～180°之間，降方 位擺在180°～270° 之間；

（2）計算準確導(dǎo)斜器座封位置，避開套管接箍；

（3）坐封導(dǎo)斜器時，人員遠離高壓管線，泵的保險范圍調(diào)整至 31 MPa，打壓 3 次，壓力在 20～25 MPa 之間，每次穩(wěn)壓不小于五分中，泄壓，然后上提鉆具至原懸重附加 2 噸，看指重表是否座封，然后正轉(zhuǎn)鉆具，開泵，觀察泥漿是否返出，返出，脫扣成功，下探導(dǎo)斜器面，看是否座封穩(wěn)固。

2.4 下鉆開窗磨銑作業(yè)

開窗磨銑作業(yè)的鉆具組合一般為：銑錐+短鉆桿（1.2 m 左右）+鉆鋌+鉆桿。開窗操作流程：

（1）開始階段：從銑錐磨銑斜向器頂部到銑錐底部與套管內(nèi)壁接觸為開窗第一階段，鉆壓 0.5 t，轉(zhuǎn)盤 50～60 r/min，磨銑 0.5 m；

（2）騎套階段：從銑錐底圓接觸套管內(nèi)壁到底圓至斜面根部為開窗第二階段，鉆壓 6～8 t，轉(zhuǎn)盤60～80 轉(zhuǎn)，磨銑 1.5 m；

（3）開窗出套：銑錐最大直徑全部銑過套管為開窗第三階段，小鉆壓、高轉(zhuǎn)速銑進，磨銑一個銑錐長度，鉆壓 1～2 t，轉(zhuǎn)盤 80～100 轉(zhuǎn)，磨銑 1.5 m；

（4）開窗進尺達到 3.5～4.5 米，有水泥巖屑返出，泵壓增加 2 MPa；

（5）修窗：反復(fù)磨銑，鉆壓 0.5～1 t、轉(zhuǎn)速 80轉(zhuǎn)；直至無鐵屑返出，開泵停泵起下均無阻卡，滿足以上兩點即可起鉆。整個過程中，始終保持泥漿處于循環(huán)狀態(tài)，如果中間停泵，必須立即停止轉(zhuǎn)盤并上提鉆具防卡。

2.4.1 主要風(fēng)險

（1）鉆具組合不當(dāng)，造成開窗過程中進尺慢或者開窗困難；

（2）小件落物，下鉆遇阻；

（3）鉆具絲扣未上緊，扭矩過大造成鉆具倒開或者松口；

（4）下至窗口處，速度過快，造成銑錐撞擊導(dǎo)斜器導(dǎo)尖。

2.4.2 風(fēng)險控制措施

（1）開窗過程中，環(huán)空返速達 0.8 m/s，中途停泵，及時上提鉆具至安全位置；

（2）開窗過程中，從接觸導(dǎo)斜器面開始，采用0.5 t 鉆壓磨銑 30 min，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速 50～60 r/min，然后逐步增加鉆壓至 5 t，磨銑長度達到 1.6 m，如果磨銑不動，及時起鉆更換銑錐，重新磨銑，下到位后磨銑鉆壓 3～4 t，輕壓慢轉(zhuǎn)，觀察返出地層巖屑時，加大鉆壓，轉(zhuǎn)速，開窗鉆進 5 m 后，小鉆壓，高轉(zhuǎn)速，快速修窗口，修窗結(jié)束后，停泵做到上下提放鉆具無阻卡；

（3）司鉆時刻關(guān)注轉(zhuǎn)盤扭矩，如發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤扭矩較大，及時停轉(zhuǎn)盤上提鉆具，上提懸重?zé)o明顯變化，繼續(xù)磨銑；

（4）坐崗人員坐崗到位，仔細觀察振動篩返出情況，出現(xiàn)鐵屑的形狀，是否返砂，如果返砂，及時通知司鉆及技術(shù)員；

（5）開窗過程中，首先下鉆具組合是銑錐+短鉆桿+1 柱鉆挺+30 根加重+127mm 鉆桿開窗，首先采用 0.5 t 鉆壓磨銑 30 min，然后逐漸加至 3～5 t 鉆壓開窗，觀察進尺情況，如果發(fā)現(xiàn)變慢，立即停止磨銑，起鉆換另一個銑錐磨銑，另一方面觀察振動篩返出情況，如果進尺達到 1.6 m，起鉆換鉆具組合，把短鉆桿剔除，直接銑錐連接鉆挺，下到底后，把之前磨銑的 1.6 m 段重新磨銑，鉆壓 5 t，繼續(xù)開窗，開窗結(jié)束后，起鉆換標準銑錐進行磨銑修窗作業(yè)，上提下放無阻卡，開窗結(jié)束，下鉆鉆進。

3 結(jié)論

（1）通井質(zhì)量直接影響著導(dǎo)斜器坐封和開窗質(zhì)量，故通井是整個開窗側(cè)鉆的關(guān)鍵，須有專人專管；

（2）導(dǎo)斜器坐掛時操作要平穩(wěn)，控制下放速度，避免下放過快引起銷釘提前剪斷，有相關(guān)豐富經(jīng)驗的人操作最宜；

（3）側(cè)鉆過程中，要嚴格執(zhí)行作業(yè)程序和安全措施，保證側(cè)鉆順利施工。

參考文獻

[1]劉正仁. 海洋石油鉆井手冊[M]. 北京：北京石油出版社.

（作者單位：長城鉆探鉆井一公司）