套管開窗側(cè)鉆技術(shù)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(cè)鉆技術(shù)能夠部分應用老井的套管，讓停產(chǎn)的老井復活的一項復雜工藝技術(shù)，是實現(xiàn)油田降低開發(fā)成本，提高開發(fā)效率的有效途徑。因此在充分的地質(zhì)研究基礎(chǔ)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(cè)鉆。雙級銑錐的特點：前段硬質(zhì)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(xiàn)開、修一體。

1.2 開窗磨銑作業(yè)

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(wěn)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(zhuǎn)速不能過高，要輕壓慢轉(zhuǎn)，當磨銑一段時間后，才能夠逐漸增加鉆壓和調(diào)整轉(zhuǎn)速，鉆壓控制在5～10kN范圍以內(nèi)，轉(zhuǎn)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(nèi)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(zhuǎn)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(guān)鍵階段，此處X9井選擇磨銑參數(shù)：鉆壓30～90kN、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)盤憋跳為止。修窗完后便可起鉆。修窗參數(shù)：鉆壓：10～30kN；轉(zhuǎn)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(zhì)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(shù)：鉆壓：10～30kN；轉(zhuǎn)速：40～60r/min；排量：27～30L/s。

由于這是開窗后鉆頭與穩(wěn)定器第一次通過窗口，所以當鉆頭及穩(wěn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)動轉(zhuǎn)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(cè)鉆情況。

3 優(yōu)化鉆井液

優(yōu)化鉆井液性能是成功側(cè)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(jù)鐵屑量調(diào)整鉆井液性能。開窗后對井內(nèi)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(huán)好鉆井液后進行側(cè)鉆作業(yè)。鉆進過程中將鉆井液坂土含量控制30～40mg/L，鉆進到設(shè)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(jù)設(shè)計控制要求在膠液中加氯化鉀邊鉆進邊調(diào)整，保證到控制井段鉆井液電阻率參數(shù)達到設(shè)計控制的范圍內(nèi)。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(shè)計最大量，以保持鉆井液有良好的穩(wěn)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(diào)節(jié)劑，使鉆井液動塑比達到0.5以上。隨著側(cè)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(shè)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(nèi)、膨潤土含不超過50mg/L，為側(cè)鉆、定向和井眼軌跡的控制創(chuàng)造了良好條件。

4 側(cè)鉆施工

X9井下部裸眼段設(shè)計剖面為直-增-穩(wěn)-降-直五段制剖面，最后的井段降為直井段。五段制剖面設(shè)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(wěn)定，工具面不易擺正，需要定向人員隨時調(diào)整工具面，保證井眼軌跡平滑；五段制軌跡設(shè)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(shù)、處理好鉆井液性能等有效措施保證井壁潤滑，鉆具在井內(nèi)靜止不超過3m in，旋轉(zhuǎn)鉆進或者定向鉆進時，如果鉆時較慢或出現(xiàn)拖壓的現(xiàn)象，就大幅度活動鉆具，以防粘卡。本井在滿足鉆進參數(shù)和井眼軌跡的情況下，簡化井下鉆具組合，減少鉆鋌數(shù)量，增加加重鉆桿的數(shù)量，在鉆至領(lǐng)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(shù)：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(shè)計要求。

5 結(jié)論

（1）套管開窗側(cè)鉆是一項復雜的工藝過程，在開窗作業(yè)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(shù)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(cè)鉆施工中要簡化鉆具組合，嚴格執(zhí)行防卡工程技術(shù)措施，這樣才能保證施工安全。

[1]高立軍.大慶油田小井眼開窗側(cè)鉆水平井鉆井技術(shù)[J].斷塊油氣田,2008,15(4)：94-96.

[2]何軍.小井眼叢式井井眼軌跡控制技術(shù)[J].石油鉆采工藝,1999,21（3）：33-37.

[3]高雨根.超深鹽井開窗側(cè)鉆定向?qū)邮┕すJ].中國井礦鹽.2008,39(3)：21-24.

[4]袁小波.魏城2-1井雙層高強度套管開窗工藝技術(shù)[J].鉆采工藝，2003，26（5）：9-10.

[5]劉光道.深層大位移水平井井眼軌跡控制技術(shù)研究[J].吉林石油工業(yè)，2010，30(1)：34-38.