小井眼側(cè)鉆井技術(shù)的研究與展望

郝剛

摘 要：應(yīng)用小井眼開窗側(cè)鉆技術(shù)是降低鉆井綜合成本，提高原油產(chǎn)量的重要途徑之一，在遼河油田已經(jīng)大面積推廣應(yīng)用，每年應(yīng)用300多井次。套管開窗側(cè)鉆工藝和延長側(cè)鉆井壽命等問題是應(yīng)用側(cè)鉆井技術(shù)的關(guān)鍵問題，針對這些問題進行了系統(tǒng)研究，得到了一些有用的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：小井眼;側(cè)鉆井;壽命;工藝

小井眼開窗側(cè)鉆技術(shù)就是利用老井井身對油藏開發(fā)再挖潛，并充分利用老井原有的一些設(shè)備，使老井的的生產(chǎn)潛力得以充分發(fā)揮的新技術(shù)新工藝，從而延長老井的使用壽命，提高原油產(chǎn)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(shù)

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(jù)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(jié)約鉆井成本，充分體現(xiàn)開窗側(cè)鉆的優(yōu)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(guī)則，井徑擴大率小;④根據(jù)工具及地層造斜能力，使井眼軌跡符合地質(zhì)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(wěn)定，無復(fù)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(wěn)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(cè)鉆工藝技術(shù)

1.3.1 導(dǎo)向器開窗側(cè)鉆

導(dǎo)向器開窗側(cè)鉆是利用轉(zhuǎn)盤或井下動力鉆具驅(qū)動開窗工具銑錐沿著導(dǎo)向器斜面方向?qū)⑻坠苣程囟ú课荒ャ婇_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(cè)鉆作業(yè)中，一般采用直接投入的方法投“導(dǎo)向器”，并注水泥固定。在考慮窗口方向的側(cè)鉆作業(yè)中，需用地面直讀式陀螺儀定向，確定導(dǎo)向器斜面的實際方位值，然后注水泥固定。從銑錐導(dǎo)向器頂部上方某一點到磨銑底部直徑圓周與套管內(nèi)壁接觸段。在施工中啟始銑鞋均應(yīng)采用較大剛度的鉆具組合。注意輕壓、慢轉(zhuǎn)，鉆壓5～10kN，轉(zhuǎn)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(nèi)壁到底圓剛出套管外壁，為增大開窗銑鞋對窗口的側(cè)向切削力，采取柔性鉆具組合：Φ118.0mm復(fù)式銑錐+Φ89.00mm鉆鋌6根+Φ73mm鉆桿，改用中壓磨銑，鉆壓10～30kN，轉(zhuǎn)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(cè)鉆

段銑開窗側(cè)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(yù)定井深后，啟動轉(zhuǎn)盤，鉆柱旋轉(zhuǎn)正常后，開泵循環(huán)，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(diào)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(fù)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(huán)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(yōu)選原則

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

優(yōu)選原則：如果側(cè)鉆地層硬。固井質(zhì)量較差，老井井眼井下情況復(fù)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(dǎo)向器開窗方式。目前遼河使用的基本都是導(dǎo)向器開窗方式。

2 延長側(cè)鉆井壽命技術(shù)

2.1 造成側(cè)鉆井壽命較短的原因

①環(huán)空間細小。φ139.7mm套管側(cè)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(huán)薄，很容易在作業(yè)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(cè)鉆井由于尾管和井眼環(huán)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(cè)，固井后造成一側(cè)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(zhì)量較差或無水泥，易發(fā)生水竄;④熱采井套管滑脫或變形嚴重。

2.2 延長側(cè)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(zhì)量;②使用新型液壓套管扶正器;③采用長內(nèi)管柱雙向阻流板固尾管技術(shù)，有效提高了固井質(zhì)量;④對熱采井優(yōu)化套管柱設(shè)計，選用合理的鋼級和螺紋的管材。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

套管開窗側(cè)鉆技術(shù)并結(jié)合延長側(cè)鉆井壽命技術(shù)在遼河油田應(yīng)用取的了良好的效果。每年應(yīng)用300多井次，取得了巨大的經(jīng)濟效益。洼10-24C井在1000多米利用導(dǎo)向器開窗并在1300～1530m擴孔，充分利用老井生產(chǎn)套管，可以節(jié)省鉆井投資達40%。而且該井投產(chǎn)后產(chǎn)量穩(wěn)定，生產(chǎn)狀況良好，沒有出現(xiàn)異常情況。

4 結(jié)論

總之，小井眼套管開窗側(cè)鉆是提高老油田中后期產(chǎn)能的一項重要措施，應(yīng)用也將更加廣泛。