長裸眼雙層套管開窗側鉆工藝技術應用實踐

摘 要：本文以華東油氣分公司泰州采油廠第一口采用雙層套管開窗側鉆工藝技術獲得成功的側鉆井為實例，展開對長裸眼井實施雙層套管開窗側鉆工藝技術的研究工作，以此為今后相同類型井的施工提供有益的借鑒。

關鍵詞：泰州采油廠;長裸眼井;雙層套管開窗側鉆;工藝技術;應用;實例;研究

油田經過較長時間生產的開發，受到套管變形或損壞、井下落物事故不易處理、井下水錐或氣錐等多種原因的影響，有些已出現不能繼續維持正常生產的狀況，造成原油及天然氣產量的逐年下降，為了有效的利用現有井眼，特別是發揮老井潛力，降低鉆井綜合成本，國內油田加強了長裸眼井、小井眼開窗側鉆技術的研究與應用。經過多年發展，目前這一技術已經日趨成熟和完善。華東油氣分公司泰州采油廠在側張2-4井118mm井眼實施長裸眼井段雙層套管開窗側鉆技術，并于2020年5月23日順利完鉆。這是該采油廠第一口使用該項工藝并且獲得成功的側鉆井，具有非常重要的意義。

1 長裸眼雙層套管開窗側鉆工藝技術

我國很多油田都進入中后期開采階段，油田的后備儲量缺乏、采收率低、鉆井成本高。為將油井資源充分挖掘利用，達到穩產增效的目的，開窗側鉆工藝技術是近年提高中后期油井穩產上產的主要手段之一，特別是針對井眼尺寸小、長裸眼段的油井，因其施工難度較大，開窗側鉆工藝作為一項高效快捷的修井工藝，受到廣泛重視。這項工藝既能保證井下安全，又可以準確控制井眼軌跡，在油田總產液量無法繼續增加情況下確保了油田產能最大化。

長裸眼雙層套管開窗側鉆工藝技術是多項技術的結合，具體采用的方式應根據油井的實際情況而定。由于各個油田現狀不同，油藏埋深、儲層物性、地質特點、套管程序等各方面存在諸多不同之處，有效利用套管開窗側鉆技術，提高油藏開發效果，需要根據油田的實際情況，提前做大量研究工作，主要包括鉆井設備優選配套，井眼軌跡設計、監測和控制，鉆井液、完井液選型及現場處理維護，完井固井施工及測井射孔等，以形成一套適合各個油田本身的側鉆井技術。側鉆井技術主要應用在以下井況：井下技術狀況差（套管變形或損壞、井下落物）;采油井不出油或低產井;老井油層互竄或油層高含水;調整井網挖掘剩余油，增加可采儲量;老井加深，開發或勘探深層系的油藏。

長裸眼側鉆主要是針對深井進行的側鉆方式，目前有新型的深層裸眼開窗的裸眼側鉆工具供使用，此類裸眼側鉆工具設計合理，結構簡單，操作簡便，主要由送入總成、斜向器、脫開總成、套管、承托循環錨定器、引鞋組成。裸眼工具原理是送入及脫開總成采用液壓球座的方式，穩定性高，下入過程中可以旋轉;承托循環錨定工具采用平衡活塞的原理，可將整套管串錨定在井壁上。裸眼側鉆工具可以在側鉆點位置進行底部支撐進而側鉆開窗，由于金屬硬度遠大于地層硬度，從而保證開窗側鉆順利進行;該套人工井底采用液壓丟手設計，保證丟手脫開順利，安全可靠;工具設計有防轉機構，在下入遇阻以及擺方位時，可以隨意旋轉工具，保證下入順利及方位確定;斜向器下端連接套管，錨定依靠錨定器及水泥封固，錨定可靠，保證后續開窗鉆進時斜向器穩定。

雙層套管開窗側鉆井，銑錐需同時穿透兩層套管并形成規則窗口，開窗側鉆難度很大。并且隨著長期高速高效的開采，油田生產平臺下方井眼軌跡錯綜復雜，因防碰問題側鉆井實施難度越來越大。施工前，企業相關技術部門應組織工程技術人員詳細論證施工方案，優化鉆具結構，并針對開窗的不同階段制定出詳細的措施和施工參數，保證所開窗口質量良好，在后期起下鉆及電測等施工中不會出現遇阻、掛卡現象。在嚴密組織，精心施工前提下，制定行之有效的技術措施，在施工過程中借鑒鄰井側鉆經驗，正確鉆頭選型，采取優化鉆井液流型、調整泥漿性能、提高鉆井液密度、精準實施堵漏等各種措施，實現井筒壓力平衡，確保施工油井順利完鉆，電測能夠一次到底，固井一次成功。

2 技術優勢

長裸眼雙層套管開窗側鉆工藝技術，這項綜合性的工藝技術，具有安全性高，針對性強、節省時間、成本相對較低的優勢。其中，套管內開窗側鉆屬于在開發老油田能達到較好效果的增產方法，應用套管內開窗側鉆技術比鉆更新井、調整井要相對容易，具有一定的經濟性和可行性。利用套管內開窗側鉆技術挖掘仍未動用的剩余油，使原井能夠充分利用，同時有效開發剩余油。套管內開窗側鉆技術利用原井眼對油藏進行再開發挖潛，并充分利用原井已有一些采輸設備，使原井生產潛力充分發揮的新技術新工藝，進一步延長原井使用壽命，提高原油產量，還可利用原井的井眼大幅度降低施工成本，縮短施工周期，提高綜合經濟效益。因而，開窗側鉆二次開發老井的油氣資源具有廣闊的應用前景。并且，裸眼側鉆工具在深井采用的成功應用，能夠滿足深井裸眼側鉆的需求，也是為鉆井側鉆技術提供的一種新方式，解決了側鉆成本高、耗時長及側鉆失敗等問題，工具脫開及錨定十分可靠，具有施工工藝完善等諸多優點，相同作業條件下真正達到降本增效目的。

3 應用實例分析

泰州采油廠側張2-4井是一口套管直下的三級結構井，設計井深2683.69m，全井最大井斜44.23°，水平位移614.52m，井眼軌道設計為“側鉆-增-穩-增-穩”剖面。通過采用雙層套管開窗側鉆工藝進行鉆井，目的是提升蘇北剩余夾角油動用程度，使其最大化得到有效采收。該井設計裸眼段長為1182.69m，且鉆遇易垮塌泥巖段較長，對于蘇北工區118mm小井眼側鉆井而言，有著很大施工難度，而實施雙層套管開窗工藝在國內開窗成功率僅為50%左右。為保障該井正常實施，采油廠工程技術人員多次現場進行調研論證，優化設計開窗銑錐，堅持現場指導，在進行前期大量充足的準備工作之后，僅用5h完成雙層套管開窗作業。同時，為降低油管剛性，技術人員還將該井下部油管串結構由短管串結構優化為長管串結構，保障油管能夠一次性順利入窗。2020年5月23日，側張2-4井118mm小井眼側鉆井順利完鉆，完鉆井深2650m，小井眼鉆井有效進尺1186m，標志該采油廠φ244.5mm×φ139.7mm雙層套管開窗側鉆工藝技術獲得成功。

4 應用效果

泰州采油廠工程技術人員通過調研論證，先后攻破了諸多技術難題，順利完成了φ244.5mm×φ139.7mm雙層套管開窗，小井眼長裸眼井定向鉆進和裸眼完井電測等施工項目，成功解決了小井眼油管入窗難，固井水泥漿壓差大等難題，確保側張2-4井鉆完井工程的成功實施。完井測井顯示油層2層，視厚共計31.7m。差油層1層，視厚2.6m。油氣顯示良好，完成蘇北工區張家垛區塊張2斷塊剩余油挖潛目標。此外，本次側張2-4井施工采用優化設計的120mm開窗銑錐，雙層套管開窗時間短，優化油管結構方案確保入窗順利，且完成小井眼長裸眼大斜度井完井電測一次成功、窄間隙固井工藝及小井眼長裸眼定向鉆井等多項施工紀錄，提升了采油廠側鉆工藝技術水平，更為蘇北油田小井眼日后側鉆施工提供有力技術支撐。此次側張2-4井的成功實施必然會加快華東油氣油增儲上產的步伐，全面提高蘇北剩余夾角油動用程度。

5 結語

長裸眼雙層套管開窗側鉆工藝技術是在原有的一些比較成熟的鉆井技術上的更進一步的提高，通過泰州采油廠第一口采用該技術的成功案例分析，這項技術具備省時、節約、便利、高效的優勢，該廠攻破一系列的眾多技術難題，并對技術進行合理優化，最終順利完成施工任務。能夠為今后相同類型或相似井的施工提供很好的借鑒，一些具體的施工技術、施工經驗值得總結，使這項有效的技術措施，能夠為其他井成功完成施工任務提供寶貴的資料，為未來相同的建設提供有益的參考。

參考文獻：

[1]楊國濤.遼河油田套管井開窗側鉆工藝技術應用實踐[J].石化技術，2017（07）.

[2]祁永勤.長裸眼側鉆井施工技術探討[J].工業，2016，02（08）.

作者簡介：

吳楠（1991- ），男，漢族，江蘇泰州人，本科學歷，石油工程專業，職稱：助理工程師，研究方向：鉆井工程。