海上油氣田的套管開(kāi)窗側(cè)鉆技術(shù)

潘鑫

摘 要：開(kāi)窗側(cè)鉆作業(yè)應(yīng)用了QUICKCUT 一次性的實(shí)現(xiàn)迅速開(kāi)窗和進(jìn)行側(cè)面鉆擊工作，通過(guò)一次來(lái)回的鉆擊工作就可以實(shí)現(xiàn)斜向器坐掛以及套管開(kāi)窗和達(dá)到鉆出一個(gè)口袋的功能，是深井開(kāi)窗側(cè)鉆作業(yè)的一次成功實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：套管開(kāi)窗；側(cè)鉆；深井；大斜度；一趟鉆

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

1 開(kāi)窗工作的概括

本油氣田位于我國(guó)東南沿海的一個(gè)海上鉆井平臺(tái)的下面，是一個(gè)儲(chǔ)量很大、開(kāi)發(fā)潛力很大的油田，原先開(kāi)發(fā)的井口X1是屬于一次性評(píng)價(jià)通過(guò)后的可開(kāi)發(fā)行的井，已經(jīng)在2012年建成投產(chǎn)。但考慮到在鉆井過(guò)程中遇到的氣層很薄、正常生產(chǎn)的時(shí)間又比較短暫、鉆井工作持續(xù)性不夠強(qiáng)、初始階段的日產(chǎn)量相當(dāng)?shù)偷热秉c(diǎn)，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)了一些困難，給開(kāi)發(fā)工作帶來(lái)了阻礙，最后在2012年就關(guān)閉停產(chǎn)了，只能靠氣舉來(lái)維持最低水平的生產(chǎn)工作。所以，經(jīng)過(guò)公司決策層的反復(fù)研究和論證，最終決定為了及時(shí)開(kāi)發(fā)地下油氣資源，公司同時(shí)還決定在適當(dāng)?shù)氖潞?，采取與鄰居的井項(xiàng)合并的方式進(jìn)行聯(lián)合開(kāi)采和開(kāi)發(fā)，在資金和技術(shù)上進(jìn)行二次投入。本文主要是針對(duì)該井開(kāi)發(fā)中存在的高投入、難度大和利潤(rùn)低等問(wèn)題，選擇了目前國(guó)際上比較先進(jìn)的開(kāi)窗側(cè)鉆工具，來(lái)實(shí)現(xiàn)本井的開(kāi)發(fā)工作。

2 開(kāi)窗側(cè)鉆點(diǎn)位置的選取與原則

在套管的開(kāi)窗和進(jìn)行側(cè)面鉆井而言，其中最重要的一點(diǎn)就是關(guān)于側(cè)鉆點(diǎn)位置的的選取，研究相關(guān)文獻(xiàn)資料和經(jīng)驗(yàn)慣例，在通常的情況下，我們要考慮遵循如下幾個(gè)要點(diǎn)和原則來(lái)選擇側(cè)鉆點(diǎn)的位置：

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

（2）幾乎在任何情況下，側(cè)鉆點(diǎn)都要盡可能選擇在井壁相對(duì)較穩(wěn)定的泥巖井段，這樣做可以避免開(kāi)窗后，在窗口處產(chǎn)生一些鉆井液的漏失。

（3）選擇鉆井點(diǎn)，也要努力在套管高邊方向來(lái)進(jìn)行開(kāi)窗工作，這樣做能夠?qū)崿F(xiàn)鉆具在重力的引導(dǎo)下下順利通過(guò)窗口。

（4）選取在能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定固井工的地段進(jìn)行開(kāi)窗操作，這個(gè)地方能夠?qū)崿F(xiàn)窗口的穩(wěn)定，不會(huì)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(jìn)行開(kāi)窗操作。

3 套管開(kāi)窗工具的應(yīng)用特點(diǎn)

型號(hào)為244.50mmQUICKCUT的鉆井開(kāi)窗設(shè)備是國(guó)內(nèi)一家先進(jìn)鉆井設(shè)備公司開(kāi)發(fā)的最新一代的開(kāi)窗設(shè)備，這套設(shè)備是在汲取了前幾代設(shè)備的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行了更新和改進(jìn)，能夠適應(yīng)更高難度和更高強(qiáng)度的開(kāi)窗操作作業(yè)，整套設(shè)備質(zhì)量過(guò)關(guān)，技術(shù)全面，整體處于國(guó)際一線水平，這套設(shè)備具有如下特點(diǎn)：

擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ACCUTSET裝備和設(shè)計(jì)系統(tǒng)通常都是安裝于導(dǎo)向磨鞋的內(nèi)部，這樣做可以保證液壓激活坐掛錨定的穩(wěn)定性和可靠性。封隔器耐壓差通常會(huì)選擇在135℃溫度時(shí)24MPa。裝備和系統(tǒng)可通過(guò)的最大限度通常定在15°/30m 狗腿左右。開(kāi)窗鉆設(shè)備通常有一個(gè)組合底部，這個(gè)底部具有開(kāi)放性，一些液體可以從底部流過(guò)，能夠滿(mǎn)足鉆井的一些潤(rùn)滑需要。開(kāi)放性的底部通道也實(shí)現(xiàn)了在坐掛錨定前充分利用MWD達(dá)到工具定方位的功能要求。具有較高的導(dǎo)向磨鞋功能且經(jīng)過(guò)多輪優(yōu)化設(shè)計(jì)操作，大大的提高了磨窗的機(jī)械進(jìn)尺和窗口的平滑性和及整體的完整性。這種特殊設(shè)計(jì)的導(dǎo)向塊在磨窗的作業(yè)工作中可以較好的的保護(hù)了斜向器的本體，也達(dá)到了引導(dǎo)磨鞋磨穿套管的目的。

4 開(kāi)窗技術(shù)和工藝過(guò)程

4.1 刮管操作和作業(yè)

為使套管開(kāi)窗工具順利下入，保證斜向器的順利坐掛，需要對(duì)套管進(jìn)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(diǎn)對(duì)本井上部造斜段（600.00-1000.00m）、坐掛斜向器及開(kāi)窗位置（2950.00mm-3020.00m）進(jìn)行清刮。

4.2 開(kāi)窗操作的作業(yè)過(guò)程

（1）組下開(kāi)窗側(cè)鉆工具至設(shè)計(jì)開(kāi)窗位置3000.00m，在開(kāi)窗點(diǎn)以上10.00m內(nèi)上下活動(dòng)鉆具，保證鉆具不帶扭矩；接頂驅(qū)，小排量打通，逐漸提高泵沖至MWD工作排量1400L/min。

（2）排量根據(jù)情況可以分步提高到2450L/min左右，然后再穩(wěn)壓3min后等到錨定銷(xiāo)釘順利實(shí)現(xiàn)了剪切后，再進(jìn)行下壓操作鉆具坐掛斜向器，通過(guò)下壓鉆具壓力達(dá)到230kN左右就可以把剪切螺栓給順利剪斷掉，然后再繼續(xù)下壓鉆具直到大約320kN數(shù)值，然后確認(rèn)斜向器坐實(shí)，最后通過(guò)上提鉆具0.50m左右再次下放鉆具反復(fù)確認(rèn)剪切螺栓是否已經(jīng)被剪斷掉。

（3）把鉆井液頂?shù)骄参恢?，通過(guò)多次的上提和下放操作，交替進(jìn)行。然后再通過(guò)多次操作開(kāi)窗工具，以此同時(shí)要及時(shí)登記磨銑窗口的一些重要的基本參數(shù)值，最后要進(jìn)行實(shí)探斜向器頂：3000.30m。

（4）磨銑窗口至3004.30m，磨銑參數(shù)：鉆壓10-100kN，排量1560-2100L/min，泵壓7-14MPa，轉(zhuǎn)速85-120r/min，扭矩24-32kN·m，開(kāi)窗過(guò)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(shù)：鉆壓5kN，排量2100L/min， 泵壓13.5MPa， 轉(zhuǎn)速60-120 r/min；上提鉆具至開(kāi)窗點(diǎn)以上1.00m，停頂驅(qū)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(jìn)參數(shù)：鉆壓10-100kN，排量1560-2100L/min，泵壓7-14MPa，轉(zhuǎn)速85-120 r/min，扭矩24-32kN·m。

參考文獻(xiàn)：

[1]張玉霖，菅志軍等.套管開(kāi)窗若干問(wèn)題探討石油礦場(chǎng)機(jī)械[J].2008，35（03）：25-28.

[2]楊海東，富玉海等.定向套管開(kāi)窗側(cè)鉆技術(shù)在華北油田的應(yīng)用油氣井測(cè)試[J].2007，6（16）：3.

[3]李建，劉秀紅等.套管開(kāi)窗側(cè)鉆技術(shù)工程技術(shù)[J].

[4]史建剛.超深井套管開(kāi)窗側(cè)鉆技術(shù)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(shù)淺析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2016（18）.