小井眼側鉆井技術的研究與展望

郝剛

摘 要：應用小井眼開窗側鉆技術是降低鉆井綜合成本，提高原油產量的重要途徑之一，在遼河油田已經大面積推廣應用，每年應用300多井次。套管開窗側鉆工藝和延長側鉆井壽命等問題是應用側鉆井技術的關鍵問題，針對這些問題進行了系統研究，得到了一些有用的結論。

關鍵詞：小井眼;側鉆井;壽命;工藝

小井眼開窗側鉆技術就是利用老井井身對油藏開發再挖潛，并充分利用老井原有的一些設備，使老井的的生產潛力得以充分發揮的新技術新工藝，從而延長老井的使用壽命，提高原油產量，同時還可以利用老井的井身大幅度降低鉆井成本，縮短鉆井周期。

1 套管開窗技術

1.1 開窗點的選擇

在選擇開窗點以前，要收集原井眼的鉆井資料和固井資料，然后根據收集的資料綜合考慮，確定最佳開窗點。開窗點選擇主要遵循如下原則：①盡量利用原井眼的有用套管，縮短鉆井周期，節約鉆井成本，充分體現開窗側鉆的優越性;②通徑、試壓，保證開窗點以上套管完好，無變形、破損和漏失;③開窗井段水泥封固好，井眼規則，井徑擴大率小;④根據工具及地層造斜能力，使井眼軌跡符合地質要求;⑤盡量避開套管接箍3m以上，力求少銑套管接箍;⑥開窗井段地層相對穩定，無復雜及堅硬地層。

1.2 開窗前準備工作

①擠灰封堵窗口以下原井段或者原射孔井段;②通徑至窗口以下5m，試壓15MPa穩壓30min壓降不超過0.5MPa確定封井器和水泥封固合格。

1.3 開窗側鉆工藝技術

1.3.1 導向器開窗側鉆

導向器開窗側鉆是利用轉盤或井下動力鉆具驅動開窗工具銑錐沿著導向器斜面方向將套管某特定部位磨銑開出窗口，然后從所開窗口向套管外鉆出新的井眼。在不考慮開窗窗口方向的側鉆作業中，一般采用直接投入的方法投“導向器”，并注水泥固定。在考慮窗口方向的側鉆作業中，需用地面直讀式陀螺儀定向，確定導向器斜面的實際方位值，然后注水泥固定。從銑錐導向器頂部上方某一點到磨銑底部直徑圓周與套管內壁接觸段。在施工中啟始銑鞋均應采用較大剛度的鉆具組合。注意輕壓、慢轉，鉆壓5～10kN，轉速60～65r.p.m，使銑錐先銑出一個均勻接觸面。從銑錐底圓接觸套管內壁到底圓剛出套管外壁，為增大開窗銑鞋對窗口的側向切削力，采取柔性鉆具組合：Φ118.0mm復式銑錐+Φ89.00mm鉆鋌6根+Φ73mm鉆桿，改用中壓磨銑，鉆壓10～30kN，轉速60～70r/m，開窗至下班窗口時，減少鉆壓或更換大剛度的鉆具組合。

1.3.2 段銑開窗側鉆

段銑開窗側鉆是先下入銑刀將窗口部位的套管全部銑切掉，然后從窗口離開原井筒鉆出新井眼的方式。當工具下到預定井深后，啟動轉盤，鉆柱旋轉正常后，開泵循環，由于噴嘴的阻流作用，活塞下行，首先推動三個長刀片切割套管，當套管被完全切斷，6個刀片完全張開，由于調壓總成作用，泵壓下降1～2MPa，顯示套管已被割斷。當停泵時，由于彈簧作用，活塞及總成復位，刀片收回，可上提鉆具或起鉆。鉆開水泥塞至鍛銑上窗口以下3～5m，充分循環鉆井液，氣鉆更換定向鉆具，采用1.25°～1.75°單彎螺桿鉆具組合以保證較高造斜率。

1.3.3 開窗方式優選原則

開窗方式的選擇應綜合考慮甲方地質要求、老井眼狀況、地層特點以及側鉆工具的側鉆造斜能力等各方面的因素。

優選原則：如果側鉆地層硬。固井質量較差，老井井眼井下情況復雜、井斜角較大、套管及套管扶正器不易鍛銑，開窗點可選擇范圍有限時，一般選用導向器開窗方式。目前遼河使用的基本都是導向器開窗方式。

2 延長側鉆井壽命技術

2.1 造成側鉆井壽命較短的原因

①環空間細小。φ139.7mm套管側鉆井眼直徑為118mm，尾管外徑為101.6mm，尾管接箍外徑為110mm，尾管和井眼的間隙僅有4-8mm，由于濾餅的存在，實際間隙更小。固井形成的水泥環薄，很容易在作業或采油中損壞，造成過早出水或套管損壞;②套管不居中。φ139.7mm套管側鉆井由于尾管和井眼環空間隙小，很難下入合適的套管扶正裝置，造成套管偏向一側，固井后造成一側水泥少甚至沒有水泥;③水泥分布不均勻或固井竄槽。尾管重合段固井質量較差或無水泥，易發生水竄;④熱采井套管滑脫或變形嚴重。

2.2 延長側鉆井壽命對策

①使用擴孔工具將φ118mm鉆頭形成的井眼擴大至φ150mm，同時對已擴孔井眼修整，有利于提高固井質量;②使用新型液壓套管扶正器;③采用長內管柱雙向阻流板固尾管技術，有效提高了固井質量;④對熱采井優化套管柱設計，選用合理的鋼級和螺紋的管材。

3 現場應用

套管開窗側鉆技術并結合延長側鉆井壽命技術在遼河油田應用取的了良好的效果。每年應用300多井次，取得了巨大的經濟效益。洼10-24C井在1000多米利用導向器開窗并在1300～1530m擴孔，充分利用老井生產套管，可以節省鉆井投資達40%。而且該井投產后產量穩定，生產狀況良好，沒有出現異常情況。

4 結論

總之，小井眼套管開窗側鉆是提高老油田中后期產能的一項重要措施，應用也將更加廣泛。