海上油氣田的套管開窗側鉆技術

潘鑫

摘 要：開窗側鉆作業應用了QUICKCUT 一次性的實現迅速開窗和進行側面鉆擊工作，通過一次來回的鉆擊工作就可以實現斜向器坐掛以及套管開窗和達到鉆出一個口袋的功能，是深井開窗側鉆作業的一次成功實踐。

關鍵詞：套管開窗；側鉆；深井；大斜度；一趟鉆

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.076

1 開窗工作的概括

本油氣田位于我國東南沿海的一個海上鉆井平臺的下面，是一個儲量很大、開發潛力很大的油田，原先開發的井口X1是屬于一次性評價通過后的可開發行的井，已經在2012年建成投產。但考慮到在鉆井過程中遇到的氣層很薄、正常生產的時間又比較短暫、鉆井工作持續性不夠強、初始階段的日產量相當低等缺點，在開發過程中出現了一些困難，給開發工作帶來了阻礙，最后在2012年就關閉停產了，只能靠氣舉來維持最低水平的生產工作。所以，經過公司決策層的反復研究和論證，最終決定為了及時開發地下油氣資源，公司同時還決定在適當的事后，采取與鄰居的井項合并的方式進行聯合開采和開發，在資金和技術上進行二次投入。本文主要是針對該井開發中存在的高投入、難度大和利潤低等問題，選擇了目前國際上比較先進的開窗側鉆工具，來實現本井的開發工作。

2 開窗側鉆點位置的選取與原則

在套管的開窗和進行側面鉆井而言，其中最重要的一點就是關于側鉆點位置的的選取，研究相關文獻資料和經驗慣例，在通常的情況下，我們要考慮遵循如下幾個要點和原則來選擇側鉆點的位置：

（1）通常會選取狗腿度小、井眼的軌跡要相對比較平緩的地方進行開窗鉆工作，這樣選取不但會利于斜向器的坐掛，同時還能夠有利于開窗后的定向鉆井工作和操作。

（2）幾乎在任何情況下，側鉆點都要盡可能選擇在井壁相對較穩定的泥巖井段，這樣做可以避免開窗后，在窗口處產生一些鉆井液的漏失。

（3）選擇鉆井點，也要努力在套管高邊方向來進行開窗工作，這樣做能夠實現鉆具在重力的引導下下順利通過窗口。

（4）選取在能實現穩定固井工的地段進行開窗操作，這個地方能夠實現窗口的穩定，不會滑坡。

（5）在通常情況下，都要努力避免在套管接箍或扶正器的地方進行開窗操作。

3 套管開窗工具的應用特點

型號為244.50mmQUICKCUT的鉆井開窗設備是國內一家先進鉆井設備公司開發的最新一代的開窗設備，這套設備是在汲取了前幾代設備的技術和經驗基礎上，進行了更新和改進，能夠適應更高難度和更高強度的開窗操作作業，整套設備質量過關，技術全面，整體處于國際一線水平，這套設備具有如下特點：

擁有自主知識產權的ACCUTSET裝備和設計系統通常都是安裝于導向磨鞋的內部，這樣做可以保證液壓激活坐掛錨定的穩定性和可靠性。封隔器耐壓差通常會選擇在135℃溫度時24MPa。裝備和系統可通過的最大限度通常定在15°/30m 狗腿左右。開窗鉆設備通常有一個組合底部，這個底部具有開放性，一些液體可以從底部流過，能夠滿足鉆井的一些潤滑需要。開放性的底部通道也實現了在坐掛錨定前充分利用MWD達到工具定方位的功能要求。具有較高的導向磨鞋功能且經過多輪優化設計操作，大大的提高了磨窗的機械進尺和窗口的平滑性和及整體的完整性。這種特殊設計的導向塊在磨窗的作業工作中可以較好的的保護了斜向器的本體，也達到了引導磨鞋磨穿套管的目的。

4 開窗技術和工藝過程

4.1 刮管操作和作業

為使套管開窗工具順利下入，保證斜向器的順利坐掛，需要對套管進行有效清刮，刮管鉆具組合如下：213.00mm牙輪鉆頭+213.00mm 西瓜磨鞋+244.50mm 刮管器+變扣接頭+171.50mm 鉆鋌×1根+213.00mm 扶正器+浮閥接頭+127.00mm 加重鉆桿×23根+165.00mm震擊器+127.00mm×2根重點對本井上部造斜段（600.00-1000.00m）、坐掛斜向器及開窗位置（2950.00mm-3020.00m）進行清刮。

4.2 開窗操作的作業過程

（1）組下開窗側鉆工具至設計開窗位置3000.00m，在開窗點以上10.00m內上下活動鉆具，保證鉆具不帶扭矩；接頂驅，小排量打通，逐漸提高泵沖至MWD工作排量1400L/min。

（2）排量根據情況可以分步提高到2450L/min左右，然后再穩壓3min后等到錨定銷釘順利實現了剪切后，再進行下壓操作鉆具坐掛斜向器，通過下壓鉆具壓力達到230kN左右就可以把剪切螺栓給順利剪斷掉，然后再繼續下壓鉆具直到大約320kN數值，然后確認斜向器坐實，最后通過上提鉆具0.50m左右再次下放鉆具反復確認剪切螺栓是否已經被剪斷掉。

（3）把鉆井液頂到井筒位置，通過多次的上提和下放操作，交替進行。然后再通過多次操作開窗工具，以此同時要及時登記磨銑窗口的一些重要的基本參數值，最后要進行實探斜向器頂：3000.30m。

（4）磨銑窗口至3004.30m，磨銑參數：鉆壓10-100kN，排量1560-2100L/min，泵壓7-14MPa，轉速85-120r/min，扭矩24-32kN·m，開窗過程中頂替高粘稠漿清洗井筒。

（5）上提下放管柱劃眼修整窗口，參數：鉆壓5kN，排量2100L/min， 泵壓13.5MPa， 轉速60-120 r/min；上提鉆具至開窗點以上1.00m，停頂驅停泵上提下放，觀察窗口摩阻情況。

（6）鉆入新地層至3008.98m，鉆進參數：鉆壓10-100kN，排量1560-2100L/min，泵壓7-14MPa，轉速85-120 r/min，扭矩24-32kN·m。

參考文獻：

[1]張玉霖，菅志軍等.套管開窗若干問題探討石油礦場機械[J].2008，35（03）：25-28.

[2]楊海東，富玉海等.定向套管開窗側鉆技術在華北油田的應用油氣井測試[J].2007，6（16）：3.

[3]李建，劉秀紅等.套管開窗側鉆技術工程技術[J].

[4]史建剛.超深井套管開窗側鉆技術探討鉆采工藝[J].2008（31）：2.

[5]張猛，趙磊.順北油田固井工藝技術淺析[J].中國石油和化工標準與質量，2016（18）.