大港油田小井眼開窗側鉆技術應用研究

王英博

摘要：為了降低油田開發成本、挖掘老油田剩余油潛力、提高采收率、恢復長期關停的報廢井、低效井等生產能力、提高老油田生產壽命，大港油田研究應用了復雜斷塊油田小井眼側鉆技術。經過不斷的發展、完善，形成了一套復雜斷塊小井眼側鉆井定向側鉆、小井眼側鉆井完井、小井眼側鉆井鉆井泥漿體系、小井眼側鉆井試油等配套工藝技術，實現了側鉆井的有效開發。實踐證明，側鉆井技術已成為大港油田老區調整挖潛的一項進攻性措施，持續的工藝技術進步保障了側鉆井的成功實施。

關鍵詞：定向鉆井;側鉆井;小井眼;大港油田;復雜斷塊

前言

大港油田為復雜小斷塊油田，經過注水開發期，剩余油挖潛已成為油田開發的一項重要工作。而隨著二次開發的開展，對剩余油分布研究進一步深入，側鉆也成為了一項重要的增產挖潛的重要措施，從而也推動了側鉆井工藝的技術進步。在大港油田側鉆井多是小井眼，其工藝經歷了自由側鉆、定向側鉆和水平側鉆三個階段，經過不斷的發展、完善，形成了一套定向側鉆井、側鉆井完井、側鉆井鉆井泥漿體系、側鉆井試油等配套工藝技術，為大港油田側鉆井成功實施提供了有力保障。

一、定向開窗側鉆工藝技術

（一）定向開窗側鉆

油藏研究的不斷深化促進了側鉆工藝由以單純的套損、套變井恢復生產為目的的自由側鉆，轉變為以挖潛剩余油上產、增產為目的的定向側鉆。定向開窗側鉆可有效的利用原井的上部套管及地面管網，具有挖掘剩余油目的性強的特征，還可以根據油藏類型，調整開發井型，實施開窗側鉆水平井等，更好地挖掘油藏剩余油。

（二）定向開窗側鉆套管開窗技術

大港油田目前主要采用斜向器側磨開窗工藝技術，因為該工藝開窗速度快，窗口平整圓滑，不易形成死臺肩;而且可一次性完成開窗、修窗及加長窗口的開窗工作。開窗點要選擇在水泥封固良好、地層穩定、遠離油水層的部位，避開特殊巖性段。對于開窗點無水泥環的情況，采用二固擠灰開窗或開窗后擠水泥重新固井的方法。

（三）定向鉆井技術

1.鉆頭優選

2003年前自由側鉆主要應用φ120.6mm三牙輪鉆頭，為適應定向側鉆井眼軌跡及側鉆提速要求，通過不同類型鉆頭的優選及現場試驗，選用PDC鉆頭和φ120.6mm單牙輪鉆頭;由于φ120.6mm單牙輪鉆頭性價比高，適應性強，為目前定向側鉆的首選鉆頭。

2.裸眼鉆進及軌跡控制

井眼軌跡控制是小井眼井鉆進中的技術難點，鉆井時所使用的工具外徑小、柔性大，抗彎曲變形能力差，地層、鉆井參數對井眼軌跡的影響大。因此，在整個鉆進過程中很難用常規的辦法進行井眼軌跡控制，只能采取實時監測的辦法，利用定向工具及時調整井眼延伸方向。

為適應定向側鉆要求，考慮到小眼井的特點及完井要求，為保證井眼軌跡平滑，順利下入完井管柱及減步井下復雜情況的發生，采用盡量簡化的鉆具結構，在對鉆具組合上進行改進后，大港油田目前不同側鉆井段的鉆具組合：

造斜段鉆具組合：φ120.6mm鉆頭+φ95mm單彎馬達+止回閥+φ89mm無磁鉆鋌（MWD）+φ78.6mm加重鉆桿+φ73mm鉆桿。鉆井參數：鉆壓10-20KN，排量8-10L/s、滑動鉆進、轉速：馬達轉速。

穩斜段鉆具組合：φ120.6mm鉆頭+118mm穩定器+止回閥+φ105mm短鉆鋌+φ118mm穩定器+φ89mm無磁鉆桿+φ78.6mm加重鉆桿+φ73mm鉆桿。鉆井技術參數：鉆壓25-50KN、排量9-12L/s、轉速70-80rpm。

3.開窗側鉆井鉆井泥漿體系改進

用優質的鉆井液構建穩定的井壁是保證固井質量的前提。為了降低環空水泥漿頂替阻力及激動壓力，應在下套管前充分通井、循環和調整好鉆井液性能，確保井壁光滑及鉆井液性能優質，下套管后根據井下情況，選擇合理的排量進行循環，并稀釋調整鉆井液性能。

小井眼側鉆對泥漿的要求較高，性能要達到：①具有良好的流變性和觸變性，②具有良好的造壁性和較低的濾失量，③具有較強的抑制性，④具有較好的潤滑性。

目前根據油藏特點選擇不同的泥漿體系。根據大港油田油藏類型的特點，優選了聚合物泥漿（主要采用）、硅基防塌泥漿（主要采用）、硅酸鹽泥漿三種泥漿體系。

（四）開窗側鉆井完井工藝技術

完井方式的選擇是其中最為關鍵的一個環節。一口井完井方式的合理與否，直接關系到今后的開發開采能否順利進行。開窗側鉆井的完井方式必須在滿足現有小井筒的情況下，選擇適應產層的地質特性，以減少對地層的損害，提高單井油井產量，延長油采油時間，才能達到“少投入、多產出”的經濟指標。

1.完井管柱配套技術

大港油田側鉆采用了φ95.25mm（3 3/4"）套管工藝。φ95.25mm（3 3/4"）套管是為滿足φ139.7mm套管側鉆井生產需要而專門設計的一種非標制套管，可以完全滿足側鉆井后期射孔、投產作業的要求，適用于井深3500m以內，壓力小于50MPa的作業環境，大大降低了水泥漿上返摩阻及地層承壓，有效地解決了窄間隙固井問題，降低了固井作業難度，提高了固井質量。

2.固井水泥漿體系技術

為了減少在固井過程中發生井漏將導致水泥漿返高不夠、水泥漿及其濾液進入油氣層而造成儲層損害等問題，以及為提高固井質量增加泥漿的穩定性能、失水性能和流變性能、防竄性能以及水泥石性能等問題，針對不同油藏類型，在原有普通固井水泥漿體系的基礎上，引進了具有防竄、防漏以及水泥石硬化后抗沖擊、低失水、低析水的新體系，達到了較高的穩定性、韌性和微膨脹性。

大港油田將主要固井水泥漿體系用于現場實際中取得了很好的效果。特別是近些年來在多口井上應用了漂珠、粉煤灰等低密度高強度水泥漿，降低了對易漏地層的當量總壓差，解決了由于地層漏失造成灰漿低返的問題，固井有效率達到 88%。

3.下泵、射孔一體化技術

油井試油投產產時，按常規工序，射孔與下泵分2次作業完成，由此引起施工周期長，從而帶來作業費用高、易井噴等問題和井控風險。鑒于此，提出了射孔與下泵1次完成的技術，并從能實現過泵定位、過泵投棒射孔、地層測試等功能的射采聯作泵，射孔聯作配套工具，工藝程序，完井管柱設計4個方面進行了研究，將射孔與下泵抽油工序合二為一，最終達到射孔作業后無需起出管柱，便可進行油井投產。該工藝可實現射孔、下泵作業一體化，簡化施工工序，降低試油投產成本，并能有效防止井控風險，避免對地層的二次污染。

二、結論與認識

（一）側鉆井在剩余油挖潛中具有很大潛力，利用低效井、報廢井側鉆來恢復和完善井網，是一種改善開發效果，提高采收率的有效途徑。

（二）在精細研究剩余油的基礎上，持續的工藝技術進步是側鉆井成功的保障。大港油田側鉆井工藝經歷了自由側鉆、定向側鉆和水平側鉆三個階段，經過不斷的發展、完善，形成了套管開窗、裸眼軌跡控制、尾管完井、小間隙固井等配套技術，為側鉆井成功實施提供了有力保障。

（三）側鉆井在鉆井和開發生產過程中還存在一些問題，如長裸眼段漏失嚴重井的固井問題，壓裂、酸化、中深層注水等措施受水泥環、懸掛器承壓低制約以及出砂造成套變、砂卡管柱修復難度大等問題，有待與技術部門進一步研究和解決。

參考文獻：

[1] 夏寶華，王新海，張勇.開窗側鉆水平井挖潛中高滲高含水油藏剩余油的方法[J].石油天然氣學報，2015，27（6）： 380-382.