套管開窗側鉆技術在X9井的應用

靳麗明

（大慶鉆探工程公司鉆井一公司，黑龍江大慶163411）

套管開窗側鉆技術能夠部分應用老井的套管，讓停產的老井復活的一項復雜工藝技術，是實現油田降低開發成本，提高開發效率的有效途徑。因此在充分的地質研究基礎上，對X9井實施了套管開窗。

1 開窗施工

1.1 開窗工具的選擇

X9井采用雙級銑錐進行開窗側鉆。雙級銑錐的特點：前段硬質合金、后部鎢鋼條修窗。利用前部合金對套管進行開窗，開窗后利用后段鎢鋼片騎窗對套管進行修窗實現開、修一體。

1.2 開窗磨銑作業

磨銑開窗可分為4個階段：一是引導階段、二是磨銑階段、三是穩定銑錐擴大窗口、四是對窗口進行休整階段。

（1）引導階段：開始的時候鉆壓不能過大，轉速不能過高，要輕壓慢轉，當磨銑一段時間后，才能夠逐漸增加鉆壓和調整轉速，鉆壓控制在5～10kN范圍以內，轉速30～40r/min，目的是使銑鞋在導斜器上磨出一個均勻接觸面，起到引導銑錐沿接觸面磨銑。

（2)磨銑階段：從銑錐底圓接觸套管內壁到底圓出套管外壁為磨銑階段，磨銑進尺約1.0～1.5m。此階段如果鉆壓過大易提前外劃，但長時間不加鉆壓又不能磨銑套管，易在導斜器上形成圓窩給起下鉆出窗口造成困難。X9井此處選擇鉆壓10～30kN，轉速50～60r/m in，排量：27～30L/s。銑錐沿套管外壁均勻磨銑，保證了管口長度，出口應返出鐵屑。

（3）擴窗階段：磨銑1.0～1.5m后，進入擴窗階段。此段是保證窗口圓滑的關鍵階段，此處X9井選擇磨銑參數：鉆壓30～90kN、轉速 60～80r/m in、排量：27～30L/s。磨銑進尺約為1.5～2.0m，此處應為銑錐前段合金部分騎窗返出鐵絲，后段鎢鋼片部份騎窗返出鐵片。

（4）窗口修整階段：出套管磨銑2～3m后，認真修窗，對于在鉆具上提、下放過程中有遇阻、卡的地方應作為修窗的重點，反復修窗，直至復式銑錐通過窗口的任意井段無任何阻、卡、轉盤憋跳為止。修窗完后便可起鉆。修窗參數：鉆壓：10～30kN；轉速：40～60r/min；排量：27～30L/s。

2 試鉆施工

雖然我們在開窗階段進行了細致的擴窗和窗口修整，但是為了保證施工的安全，必須對套管開窗的窗口質量進行檢驗，所以要進行試鉆，一般鉆進長度為10～20m。

鉆具組合：215.9mm牙輪+165mm螺旋鉆鋌2根+127mm加重鉆桿+127mm鉆桿。

鉆進參數：鉆壓：10～30kN；轉速：40～60r/min；排量：27～30L/s。

由于這是開窗后鉆頭與穩定器第一次通過窗口，所以當鉆頭及穩定器通過窗口時一定要格外小心，仔細觀察指重表指針變化，如有遇阻應該上提鉆具2～3m之后，轉動鉆具一個角度，然后下探，視其效果，若仍然遇阻，則起鉆，下入復式銑錐重新修窗。遇阻后切忌硬壓或強行轉動轉盤。在試鉆過程中，要注意觀察振動篩返砂情況，從所返出的巖屑、水泥量的比例判斷側鉆情況。

3 優化鉆井液

優化鉆井液性能是成功側鉆的重要條件。X9井開窗時，用膨潤土混漿同時加入0.5%的高粘CMC將鉆井液粘度提高至60s以上，以便鐵屑的順利帶出，并在泥漿槽處放一磁鐵觀察鐵屑的攜帶情況，并根據鐵屑量調整鉆井液性能。開窗后對井內鉆井液進行大處理，將部分老漿放掉，開啟離心機，將鉆井液坂土含量降至25～30mg/L，用已配制好的稀膠液將鉆井液粘度降至35s左右，循環好鉆井液后進行側鉆作業。鉆進過程中將鉆井液坂土含量控制30～40mg/L，鉆進到設計控制電阻率井段前100m加1%～1.5%KCl開始提前控制泥漿電阻率，根據設計控制要求在膠液中加氯化鉀邊鉆進邊調整，保證到控制井段鉆井液電阻率參數達到設計控制的范圍內。鉆進時逐漸將復合金屬兩性離子聚合物、復合銨鹽、防塌降失水劑、抗溫抗鹽降濾失劑、磺化瀝青等處理劑加到設計最大量，以保持鉆井液有良好的穩定性、抑制性，控制好地層粘土造漿，提高鉆井液的封堵防塌能力。為了進一步提高鉆井液的攜巖能力，在進入館陶組前向鉆井液中加入0.1%～0.2%的流型調節劑，使鉆井液動塑比達到0.5以上。隨著側鉆井斜角的增大，逐步將潤滑劑量加至4%以上，而且在潤滑劑的使用方面采用固體潤滑劑與液體潤滑劑配合使用，以達到良好的潤滑效果。隨著井深的增加，將普通潤滑劑改為極壓潤滑劑，以獲得了良好的潤滑效果。同時利用四級固控設備對鉆井液進行凈化，及時清除有害固相，將固相含量控制在10%以內、膨潤土含不超過50mg/L，為側鉆、定向和井眼軌跡的控制創造了良好條件。

4 側鉆施工

X9井下部裸眼段設計剖面為直-增-穩-降-直五段制剖面，最后的井段降為直井段。五段制剖面設計要比三段制控制困難，在降斜段，由于鉆具靠在下井壁，增加了摩擦阻力，定向鉆進時托壓大，反扭角不穩定，工具面不易擺正，需要定向人員隨時調整工具面，保證井眼軌跡平滑；五段制軌跡設計防卡顯得尤為重要。首先針對防卡問題，本井加密短起下鉆次數、處理好鉆井液性能等有效措施保證井壁潤滑，鉆具在井內靜止不超過3m in，旋轉鉆進或者定向鉆進時，如果鉆時較慢或出現拖壓的現象，就大幅度活動鉆具，以防粘卡。本井在滿足鉆進參數和井眼軌跡的情況下，簡化井下鉆具組合，減少鉆鋌數量，增加加重鉆桿的數量，在鉆至領眼井深1620m，開始定向時增斜、增方位，所以選用的鉆具組合為：?215.9mmPDC+?172mm（1.25°）單彎螺桿+?165mm無磁鉆鋌×1根+?127mm無磁鉆桿+?127mm加重鉆桿6根+?127mm鉆桿。鉆進參數：鉆壓40kN，排量30L/s,泵壓12MPa。通過精心施工，2口井的井眼軌跡都比較平滑，并復合設計要求。

5 結論

（1）套管開窗側鉆是一項復雜的工藝過程，在開窗作業施工過程中，特別是在擴窗和修窗階段，不僅要注意鉆井參數的變化，還要時刻觀察振動篩返出的鐵屑，這樣才能保證開窗的成功。

（2）在開窗過程中還要求鉆井液具有良好的攜帶和懸浮巖屑的能力，這樣才能使鐵屑充分地返到地面。

（3）在側鉆施工中要簡化鉆具組合，嚴格執行防卡工程技術措施，這樣才能保證施工安全。

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