開窗側鉆及相關配套技術在陸豐13-1油田的應用

萬圣良，張瑞鋼，蔡光杰

(中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津 300452)

開窗側鉆及相關配套技術在陸豐13-1油田的應用

萬圣良，張瑞鋼，蔡光杰

(中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津 300452)

陸豐13-1 油田13H 井是一口裸眼長、水平位移大、多目標的套管開窗側鉆水平井。針對13H井的特點，介紹了從井的工程設計、施工難點分析到實施的工藝流程、技術措施及施工工程中出現的問題。通過開窗側鉆及相關配套技術在13H井的成功實施，解決了無法修復的老井再利用的問題，節約了時間和成本，同時也增加了油田的可采儲量，提高了油田的整體開發效率，為海上油田的同類型井的實施提供了寶貴經驗。

陸豐13-1油田；13H井；開窗側鉆工藝；斜向器；套管開窗；套管側鉆

套管開窗側鉆是在已下套管的井眼內依據需要選擇合適的開窗深度，利用配套的工具，通過一定的工藝從套管內側鉆出去形成新的井眼，建立新的油氣開采通道的一項技術措施，是油田開發到中后期節約開采成本、提高原油采收率的重要技術手段[1～5]。斜向器套管開窗工藝分為一趟鉆開窗和兩趟鉆開窗兩種。兩趟鉆開窗是指兩次下鉆完成套管開窗作業，即第一次下鉆單獨下斜向器完成坐斜向器作業，第二次下鉆下磨銑工具完成磨銑套管開窗及修窗的作業；一趟鉆開窗是指一次下鉆完成下斜向器并坐斜向器和套管開窗及修窗作業；一趟鉆開窗相對于兩趟鉆開窗可以節省一次起下鉆作業時間。由于海上作業日費用較高，為減少作業時間，海上常用一趟鉆開窗工藝開窗[6]。陸豐13-1-13H井(以下簡稱13H井)是在原老井13井的基礎上進行的一口開窗側鉆井。

1 工程設計與施工難點分析

1.1 井身結構設計

表1 老井13井和13H井套管程序

表2 13H井設計井身剖面數據

1.2 套管開窗設計

窗口位置選擇必須滿足以下條件：①在保證定向井軌跡控制的前提下，盡量利用老井眼且有利于后續作業；②窗口以上上部套管應完好，無變形、漏失、破裂現象，以利于側鉆以及完井等作業的順利進行；③窗口位置應選擇在固井質量較好的井段，盡量避開易塌、易漏、傾斜角較大等復雜地層；④開窗段應避開套管接箍及套管外扶正器[7,8]。

2 套管開窗工藝

2.1 前期老井井筒的處理

2.2 套管刮管

候凝期間，組合鉆水泥塞及橋塞鉆具下鉆至820m，下鉆探水泥塞面至860m，鉆完橋塞至867.64m，橋塞下部無水泥；繼續下探至909m，循環至返出干凈，關防噴器，固井泵試壓合格；繼續下探至1677m，未遇到水泥；起甩鉆水泥塞及橋塞鉆具組合，組合刮管鉆具下鉆在860～900m，1620～1680m 井段上下刮管3次，起甩刮管鉆具組合。

2.3 套管開窗

2)下陀螺測斜電纜至1650m，陀螺定向斜向器，起出陀螺測斜電纜；接頂驅正轉72°，上下活動3次，釋放扭矩，再次下陀螺測斜電纜至1650m，陀螺定向斜向器；起出并甩下陀螺測斜設備。

3)開泵，提高排量至1800L/min，坐掛斜向器(圖2)；保持排量不變，下壓20t剪斷剪切螺栓，脫手斜向器；然后下壓30t，確認坐掛成功；斜向器最終頂深在1650m。

4)在1650～1654m套管內進行開窗作業，開窗完成后，繼續鉆新地層至1673m。開窗參數：鉆壓1～6t，轉速50～120r/min，扭矩7～20kN·m，排量1700～1800L/min，泵壓7～8MPa。

圖2 斜向器窗口位置圖 圖3 修窗鉆具組合

3 定向側鉆工藝

2)下?7in尾管，固井作業 下?7in尾管至3487m，尾管掛頂深位于834m，在漏點(875～878m)之上，尾管固井，水泥返至尾管頂部。

3)?6in井眼定向井作業 組合?6in井眼鉆具組合下鉆，鉆至完鉆井深4210m，短起下，起鉆。鉆頭累計進尺718m，累計純鉆時間38.13h，平均鉆速18.8m/h。甩鉆具組合，轉入完井作業(裸眼完井)。

4 鉆井液體系選擇

?6in井眼為生產井段，采用的是PRD鉆井液體系，在儲層保護方面起到良好的效果，成為目前海上鉆進生產層的重要鉆井液體系。

5 作業過程中存在的問題

5.1 側鉆困難

5.2 定向井設備故障

鉆進至2921m，定向井旋轉導向工具信號顯示，旋轉導向工具有一個肋板顯示異常，多次嘗試調試，無法恢復，為保證下步作業的正常進行，2921～ 2362m短起下，無明顯阻掛現象。確保井眼干凈，軌跡修整光滑后，起鉆。重新組合旋轉導向工具，井口測試正常后下鉆至底。正常鉆進至2921～3386m，鉆遇灰巖井段(井深2909～3039m)，循環、短起下，起鉆，下載隨鉆測井數據，更換新旋轉導向工具下鉆至170m，數據初始化，隨鉆測井工具傳輸數據故障，檢查，更換備用隨鉆測井工具，再次數據初始化下鉆，下鉆至井底3386m，定向井工具信號傳輸故障，調試。自3386m鉆至3393m，定向井工具再次信號傳輸故障，調試。

圖4 振動篩返出的巖屑

5.3 下鉆困難

重新組合鉆具下鉆過程中，下鉆至2211m處，遇阻7t，下壓10t，無法通過，開泵沖過，后面多處井段下鉆遇阻(2211～2223m，2231～2242m，2264～2278m，2292～2298m)。上下活動鉆具，接頂驅劃眼通過(排量1800～1900L/min，泵壓12～13MPa，轉速50～60r/min，扭矩為11～14kN·m)。后出現下鉆越來越困難的情況，不接頂驅劃眼根本無法通過，且振動篩返出較多巖屑(有較多掉塊，見圖4)，說明巖屑床累積較厚，導致下鉆遇阻(前面兩趟短起下鉆及起鉆均未倒劃眼起鉆，巖屑床并未被破壞)。

6 結論

1)實施套管開窗側鉆是實現停產井、事故井再利用，增加油藏動用儲量，提高采收率的有效途徑。

2)在油層埋藏深、地層硬的情況下，優選具有工藝簡單、性能可靠的斜向器開窗工具。

3)為保證開窗窗口規則和后期定向井工具的正常造斜，開窗點盡可能地選擇固井質量比較好的井段。

5)在海上作業日費用比較高情況下，應該選擇性能穩定可靠的動力鉆具，減少非生產時間。

[1]夏宏南，譚家虎，李鵬華，等. 套管開窗側鉆工藝研究[J].斷塊油氣田，2003，10(2)： 77～79.

[2]張瑞平，丁浩，陳水新，等. 扎那諾爾油田套管開窗側鉆定向井鉆井技術[J].探礦工程(巖土鉆掘工程)，2012，39(7)：28～30.

[3]孫慶仁，郭盛堂，孟祥波.達深CP302 開窗側鉆水平井鉆井實踐與認識[J].探礦工程(巖土鉆掘工程)，2014，41(4)：36～38.

[4]楊保健,付建民,馬英文,等. ?508mm 隔水導管開窗側鉆技術[J].石油鉆采工藝，2014，36(4)：50～53.

[5]李廣江. 寧東3 -側1 井套管開窗側鉆定向工藝技術[J].探礦工程(巖土鉆掘工程)，2012，39(1)：29～32.

[6]董星亮，曹式敬，唐海雄，等.海洋鉆井手冊[M].北京: 石油工業出版社, 2011：674～682.

[7]王新剛，錢愛東，李炎偉，等. 定向開窗側鉆技術在大位移井中的應用——以PY氣田A03H井為例[J].長江大學學報(自科版)，2011，8(11)：38～40.

[8]邱維清. 伊朗Y 油田套管開窗側鉆技術[J].鉆采工藝，2013，36(6)：112～115.

[編輯] 帥群

2016-05-01

萬圣良(1982-)，男，工程師，現主要從事鉆完井工程設計及相關研究工作，wanshl@cnooc.com.cn。

TE243.9

A

1673-1409(2017)3-0071-04

[引著格式]萬圣良，張瑞鋼，蔡光杰.開窗側鉆及相關配套技術在陸豐13-1油田的應用[J].長江大學學報(自科版),2017,14(3):71～74.