長裸眼雙層套管開窗側(cè)鉆工藝技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

摘 要：本文以華東油氣分公司泰州采油廠第一口采用雙層套管開窗側(cè)鉆工藝技術(shù)獲得成功的側(cè)鉆井為實(shí)例，展開對長裸眼井實(shí)施雙層套管開窗側(cè)鉆工藝技術(shù)的研究工作，以此為今后相同類型井的施工提供有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：泰州采油廠;長裸眼井;雙層套管開窗側(cè)鉆;工藝技術(shù);應(yīng)用;實(shí)例;研究

油田經(jīng)過較長時間生產(chǎn)的開發(fā)，受到套管變形或損壞、井下落物事故不易處理、井下水錐或氣錐等多種原因的影響，有些已出現(xiàn)不能繼續(xù)維持正常生產(chǎn)的狀況，造成原油及天然氣產(chǎn)量的逐年下降，為了有效的利用現(xiàn)有井眼，特別是發(fā)揮老井潛力，降低鉆井綜合成本，國內(nèi)油田加強(qiáng)了長裸眼井、小井眼開窗側(cè)鉆技術(shù)的研究與應(yīng)用。經(jīng)過多年發(fā)展，目前這一技術(shù)已經(jīng)日趨成熟和完善。華東油氣分公司泰州采油廠在側(cè)張2-4井118mm井眼實(shí)施長裸眼井段雙層套管開窗側(cè)鉆技術(shù)，并于2020年5月23日順利完鉆。這是該采油廠第一口使用該項(xiàng)工藝并且獲得成功的側(cè)鉆井，具有非常重要的意義。

1 長裸眼雙層套管開窗側(cè)鉆工藝技術(shù)

我國很多油田都進(jìn)入中后期開采階段，油田的后備儲量缺乏、采收率低、鉆井成本高。為將油井資源充分挖掘利用，達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)增效的目的，開窗側(cè)鉆工藝技術(shù)是近年提高中后期油井穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)的主要手段之一，特別是針對井眼尺寸小、長裸眼段的油井，因其施工難度較大，開窗側(cè)鉆工藝作為一項(xiàng)高效快捷的修井工藝，受到廣泛重視。這項(xiàng)工藝既能保證井下安全，又可以準(zhǔn)確控制井眼軌跡，在油田總產(chǎn)液量無法繼續(xù)增加情況下確保了油田產(chǎn)能最大化。

長裸眼雙層套管開窗側(cè)鉆工藝技術(shù)是多項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合，具體采用的方式應(yīng)根據(jù)油井的實(shí)際情況而定。由于各個油田現(xiàn)狀不同，油藏埋深、儲層物性、地質(zhì)特點(diǎn)、套管程序等各方面存在諸多不同之處，有效利用套管開窗側(cè)鉆技術(shù)，提高油藏開發(fā)效果，需要根據(jù)油田的實(shí)際情況，提前做大量研究工作，主要包括鉆井設(shè)備優(yōu)選配套，井眼軌跡設(shè)計、監(jiān)測和控制，鉆井液、完井液選型及現(xiàn)場處理維護(hù)，完井固井施工及測井射孔等，以形成一套適合各個油田本身的側(cè)鉆井技術(shù)。側(cè)鉆井技術(shù)主要應(yīng)用在以下井況：井下技術(shù)狀況差（套管變形或損壞、井下落物）;采油井不出油或低產(chǎn)井;老井油層互竄或油層高含水;調(diào)整井網(wǎng)挖掘剩余油，增加可采儲量;老井加深，開發(fā)或勘探深層系的油藏。

長裸眼側(cè)鉆主要是針對深井進(jìn)行的側(cè)鉆方式，目前有新型的深層裸眼開窗的裸眼側(cè)鉆工具供使用，此類裸眼側(cè)鉆工具設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，主要由送入總成、斜向器、脫開總成、套管、承托循環(huán)錨定器、引鞋組成。裸眼工具原理是送入及脫開總成采用液壓球座的方式，穩(wěn)定性高，下入過程中可以旋轉(zhuǎn);承托循環(huán)錨定工具采用平衡活塞的原理，可將整套管串錨定在井壁上。裸眼側(cè)鉆工具可以在側(cè)鉆點(diǎn)位置進(jìn)行底部支撐進(jìn)而側(cè)鉆開窗，由于金屬硬度遠(yuǎn)大于地層硬度，從而保證開窗側(cè)鉆順利進(jìn)行;該套人工井底采用液壓丟手設(shè)計，保證丟手脫開順利，安全可靠;工具設(shè)計有防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在下入遇阻以及擺方位時，可以隨意旋轉(zhuǎn)工具，保證下入順利及方位確定;斜向器下端連接套管，錨定依靠錨定器及水泥封固，錨定可靠，保證后續(xù)開窗鉆進(jìn)時斜向器穩(wěn)定。

雙層套管開窗側(cè)鉆井，銑錐需同時穿透兩層套管并形成規(guī)則窗口，開窗側(cè)鉆難度很大。并且隨著長期高速高效的開采，油田生產(chǎn)平臺下方井眼軌跡錯綜復(fù)雜，因防碰問題側(cè)鉆井實(shí)施難度越來越大。施工前，企業(yè)相關(guān)技術(shù)部門應(yīng)組織工程技術(shù)人員詳細(xì)論證施工方案，優(yōu)化鉆具結(jié)構(gòu)，并針對開窗的不同階段制定出詳細(xì)的措施和施工參數(shù)，保證所開窗口質(zhì)量良好，在后期起下鉆及電測等施工中不會出現(xiàn)遇阻、掛卡現(xiàn)象。在嚴(yán)密組織，精心施工前提下，制定行之有效的技術(shù)措施，在施工過程中借鑒鄰井側(cè)鉆經(jīng)驗(yàn)，正確鉆頭選型，采取優(yōu)化鉆井液流型、調(diào)整泥漿性能、提高鉆井液密度、精準(zhǔn)實(shí)施堵漏等各種措施，實(shí)現(xiàn)井筒壓力平衡，確保施工油井順利完鉆，電測能夠一次到底，固井一次成功。

2 技術(shù)優(yōu)勢

長裸眼雙層套管開窗側(cè)鉆工藝技術(shù)，這項(xiàng)綜合性的工藝技術(shù)，具有安全性高，針對性強(qiáng)、節(jié)省時間、成本相對較低的優(yōu)勢。其中，套管內(nèi)開窗側(cè)鉆屬于在開發(fā)老油田能達(dá)到較好效果的增產(chǎn)方法，應(yīng)用套管內(nèi)開窗側(cè)鉆技術(shù)比鉆更新井、調(diào)整井要相對容易，具有一定的經(jīng)濟(jì)性和可行性。利用套管內(nèi)開窗側(cè)鉆技術(shù)挖掘仍未動用的剩余油，使原井能夠充分利用，同時有效開發(fā)剩余油。套管內(nèi)開窗側(cè)鉆技術(shù)利用原井眼對油藏進(jìn)行再開發(fā)挖潛，并充分利用原井已有一些采輸設(shè)備，使原井生產(chǎn)潛力充分發(fā)揮的新技術(shù)新工藝，進(jìn)一步延長原井使用壽命，提高原油產(chǎn)量，還可利用原井的井眼大幅度降低施工成本，縮短施工周期，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。因而，開窗側(cè)鉆二次開發(fā)老井的油氣資源具有廣闊的應(yīng)用前景。并且，裸眼側(cè)鉆工具在深井采用的成功應(yīng)用，能夠滿足深井裸眼側(cè)鉆的需求，也是為鉆井側(cè)鉆技術(shù)提供的一種新方式，解決了側(cè)鉆成本高、耗時長及側(cè)鉆失敗等問題，工具脫開及錨定十分可靠，具有施工工藝完善等諸多優(yōu)點(diǎn)，相同作業(yè)條件下真正達(dá)到降本增效目的。

3 應(yīng)用實(shí)例分析

泰州采油廠側(cè)張2-4井是一口套管直下的三級結(jié)構(gòu)井，設(shè)計井深2683.69m，全井最大井斜44.23°，水平位移614.52m，井眼軌道設(shè)計為“側(cè)鉆-增-穩(wěn)-增-穩(wěn)”剖面。通過采用雙層套管開窗側(cè)鉆工藝進(jìn)行鉆井，目的是提升蘇北剩余夾角油動用程度，使其最大化得到有效采收。該井設(shè)計裸眼段長為1182.69m，且鉆遇易垮塌泥巖段較長，對于蘇北工區(qū)118mm小井眼側(cè)鉆井而言，有著很大施工難度，而實(shí)施雙層套管開窗工藝在國內(nèi)開窗成功率僅為50%左右。為保障該井正常實(shí)施，采油廠工程技術(shù)人員多次現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)研論證，優(yōu)化設(shè)計開窗銑錐，堅持現(xiàn)場指導(dǎo)，在進(jìn)行前期大量充足的準(zhǔn)備工作之后，僅用5h完成雙層套管開窗作業(yè)。同時，為降低油管剛性，技術(shù)人員還將該井下部油管串結(jié)構(gòu)由短管串結(jié)構(gòu)優(yōu)化為長管串結(jié)構(gòu)，保障油管能夠一次性順利入窗。2020年5月23日，側(cè)張2-4井118mm小井眼側(cè)鉆井順利完鉆，完鉆井深2650m，小井眼鉆井有效進(jìn)尺1186m，標(biāo)志該采油廠φ244.5mm×φ139.7mm雙層套管開窗側(cè)鉆工藝技術(shù)獲得成功。

4 應(yīng)用效果

泰州采油廠工程技術(shù)人員通過調(diào)研論證，先后攻破了諸多技術(shù)難題，順利完成了φ244.5mm×φ139.7mm雙層套管開窗，小井眼長裸眼井定向鉆進(jìn)和裸眼完井電測等施工項(xiàng)目，成功解決了小井眼油管入窗難，固井水泥漿壓差大等難題，確保側(cè)張2-4井鉆完井工程的成功實(shí)施。完井測井顯示油層2層，視厚共計31.7m。差油層1層，視厚2.6m。油氣顯示良好，完成蘇北工區(qū)張家垛區(qū)塊張2斷塊剩余油挖潛目標(biāo)。此外，本次側(cè)張2-4井施工采用優(yōu)化設(shè)計的120mm開窗銑錐，雙層套管開窗時間短，優(yōu)化油管結(jié)構(gòu)方案確保入窗順利，且完成小井眼長裸眼大斜度井完井電測一次成功、窄間隙固井工藝及小井眼長裸眼定向鉆井等多項(xiàng)施工紀(jì)錄，提升了采油廠側(cè)鉆工藝技術(shù)水平，更為蘇北油田小井眼日后側(cè)鉆施工提供有力技術(shù)支撐。此次側(cè)張2-4井的成功實(shí)施必然會加快華東油氣油增儲上產(chǎn)的步伐，全面提高蘇北剩余夾角油動用程度。

5 結(jié)語

長裸眼雙層套管開窗側(cè)鉆工藝技術(shù)是在原有的一些比較成熟的鉆井技術(shù)上的更進(jìn)一步的提高，通過泰州采油廠第一口采用該技術(shù)的成功案例分析，這項(xiàng)技術(shù)具備省時、節(jié)約、便利、高效的優(yōu)勢，該廠攻破一系列的眾多技術(shù)難題，并對技術(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化，最終順利完成施工任務(wù)。能夠?yàn)榻窈笙嗤愋突蛳嗨凭氖┕ぬ峁┖芎玫慕梃b，一些具體的施工技術(shù)、施工經(jīng)驗(yàn)值得總結(jié)，使這項(xiàng)有效的技術(shù)措施，能夠?yàn)槠渌晒ν瓿墒┕と蝿?wù)提供寶貴的資料，為未來相同的建設(shè)提供有益的參考。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

吳楠（1991- ），男，漢族，江蘇泰州人，本科學(xué)歷，石油工程專業(yè)，職稱：助理工程師，研究方向：鉆井工程。