國內側鉆井開窗工具技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1、 國內側鉆井開窗工具技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 摘要：國內側鉆井開窗工具技術是充分利用老井的套管在某一特定深度開窗后側鉆新井眼技術，可利用原井套管、地面設施等資源，避免了鉆新井的重復投資，約能降低綜合費用1/21/3，提高了綜合經(jīng)濟效益，進一步完善注采井網(wǎng)，提高采收率。側鉆井開窗工具作為側鉆井的重要工具，一直受到鉆井業(yè)界高度重視。鑒于此，文章結合筆者多年工作經(jīng)驗，對國內側鉆井開窗工具技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢提出了一些建議，僅供參考。關鍵詞：國內側鉆井；開窗工具；技術現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢引言國外應用表明，側鉆井技術已成為石油鉆井的主要技術之一，表現(xiàn)出了巨大的技術優(yōu)勢，取得了良好的經(jīng)濟效益。目前，隨著國內各油田進入開

2、發(fā)中后期，側鉆井已經(jīng)成為穩(wěn)產(chǎn)的主要技術手段。而相對于常規(guī)側鉆井風險高、效率低及成本高等缺點，側鉆井形容技術憑借其經(jīng)濟高效的優(yōu)勢，為油田的開發(fā)提供了有效的技術手段。1、背景技術側鉆井形容工具包括銑柱、偏轉器和用于井內側鉆的錨。傳統(tǒng)的側鉆工具是兩套獨立的工具：導向器和銑柱。在側鉆作業(yè)中，用鉆具將偏轉器與給料機連接，降低到井內預定位置，并根據(jù)側鉆設計要求調整偏轉器的傾斜方向，然后通過設置錨將偏轉器固定在井內，然后將給料機和導向器通過旋轉或拉壓鉆具分離，取出鉆具和給料機，更換銑柱打開窗口。由于深井側鉆，每次下鉆不僅作業(yè)時間長、成本高，而且勞動強度大。另外，傳統(tǒng)錨桿錨固后，其卡瓦無法收回，導致錨桿無法回

3、收，因此必須用磨鞋工具磨掉，既費時又費力，更不用說節(jié)約成本了。2、國內側鉆井開窗工具技術現(xiàn)狀分析2.1開窗工具技術現(xiàn)狀目前，國產(chǎn)開窗工具的型號按座封方式分為：機械式、液壓式。按功能分為分體式、一體化式。規(guī)格尺寸已達十多個，最大規(guī)格達133/8，最小規(guī)格：5。近幾年開窗工具技術又在以下方面取得了突破：（1）一體化開窗工具。為滿足深井側鉆井需要，研制成功了一體化開窗工具，在各油田得到了廣泛的推廣和應用，成功率達100%。（2）欠尺寸開窗工具。為適應特殊的井身結構要求，開發(fā)了結構緊湊的欠尺寸開窗工具，在厚壁套管和套變井段取得了很好的應用效果。（3）防腐開窗工具。研制開發(fā)了抗h2s腐蝕材料，經(jīng)scc試

4、驗（抗應力腐蝕試驗）和hic試驗（氫氣泡試驗），未發(fā)現(xiàn)表面裂紋和氫脆裂紋。材料的主要機械性能達到了apic-90套管標準。防腐開窗工具在四川、塔河應用較多。2.2小井眼固井工藝技術的應用局限性分析（1）不配套工具對小井眼固井工藝技術的運用帶來阻礙。在開采小井眼礦井時，固井工藝技術對工具的要求比較嚴格。在運用時固井工藝時要對技術形式的變化進行考慮，旨在增強固井技術的應用效果與水平。但是在油田開采的實際過程當中護存在一些工具不配套的問題，這會對小井眼固井工藝技術的有效應用帶來很大的阻礙，也會對施工人員的工程進度造成很多不良影響，不利于固井質量的有效提升。因此，施工管理人員必須要充分的認知配套施工工

5、具，并對施工技術實施全面性的保障，最大限度的減少外來因素的影響和制約，推動固井工藝技術水平的更好發(fā)揮。（2）管壁磨損嚴重，增加了固井工藝技術的實施難度。小井眼開窗側鉆井固井工藝主要是在原有鉆井的基礎上來開設新的井眼，但是新的井眼隨著時間的推移，上層套管的管壁可能會存在磨損較為嚴重的問題，使得套管的后續(xù)使用受到很大的影響。如果套管出現(xiàn)了腐蝕的問題，具有比較嚴重的損傷，那么會對懸掛器的正常坐掛產(chǎn)生非常不良的影響。2.3開窗工具技術發(fā)展應解決的關鍵問題（1）抗高溫問題。（2）硬地層出窗問題。（3）防腐問題。（4）深井、高溫井工具擺方位問題。3、國內側鉆井開窗工具技術的發(fā)展建議3.1開窗工具技術發(fā)展建

6、議（1）發(fā)展多功能組合式mwd一體化開窗工具。開窗工具應注重開發(fā)它的多功能性，同時保證它的性能的可靠性。也就是一套開窗工具應同時具備多個功能以適應復雜的井下環(huán)境和條件：可循環(huán)；密封件抗高溫；pdc/yd復合式開窗銑錐；工具面的擺放。（2）斜向器斜面硬度的改進。斜向器所用材料是經(jīng)過熱處理的合金結構鋼，它接近于套管的強度和硬度。為了減少套管開窗過程中銑錐對斜面的過度磨削，應提高斜向器表面硬化強度，保證銑錐順利出窗。（3）推廣使用一體化開窗技術。一體化開窗技術技術的推廣應用，有利于縮短鉆井周期和減低施工成本。3.2施工技術合理、有效的運用為了能夠促進施工技術更加合理的應用，重視控制舉措的逐步完善是非

7、常有必要的。在合理、有效的運用施工技術時，可以結合施工的實際情況來選擇碰壓技術工藝、水泥漿工藝以及循環(huán)工藝的有效應用，從而保障小井眼開窗側鉆井固井工藝技術的更好應用。下面對相關的施工技術進行分析與研究：2.3.1碰壓工藝形式的運用。有施工格局的種類比較多且特殊，如果有泵壓問題產(chǎn)生，那么要及時的記錄注射量，并對理論差進行有效的計算，并對估計工藝形式的要求進行更好、更全面的滿足。當膠塞復合密封與連接時，要對膠塞碰壓到位且不替空進行考慮，以此來實現(xiàn)可靠碰壓。2.3.2水泥漿工藝的可靠應用。施工人員通過對水泥漿工藝的了解和掌握，并結合施工現(xiàn)狀的實際狀況，全面的考慮和兼顧水泥漿工藝形式的實際變化，將水泥

8、漿工藝技術的最大化作用更好的發(fā)揮出來。2.3.3循環(huán)技術工藝的有效應用。當脫離懸掛器密封裝置之后，能夠對懸掛器全徑的要求進行更好的實現(xiàn)，必須要先分析好測井儀器的有效性，以此來提升測井數(shù)據(jù)的準確性，促進施工效果的更好提升。3.3提速關鍵技術（1）井眼軌跡優(yōu)化設計。根據(jù)原井眼軌跡，靶點座標、完鉆垂深、工具的造斜能力，選擇合適的造斜點、剖面類型和井眼曲率，利用計算機件優(yōu)化設計軌跡。開窗點以上一般使用陀螺復測老井井身軌跡數(shù)據(jù)。為清除套管磁性對隨鉆測斜儀的影響，一般開窗成功后再加深2030m。由于開窗井施工井段有限，在剖面設計中必須考慮此加深井段對軌跡的影響。（2）鉆井液優(yōu)選及性能控制。根據(jù)地層特點，通

9、過配伍性研究，優(yōu)選出適應蘇北盆地地層特點的復合金屬離子聚磺潤滑防塌鉆井液體系，具有低失水、良好的流變性及較強的抑制性和封堵性。通過潤滑劑類型及加量的優(yōu)選，進一步降低井下摩阻。強化現(xiàn)場性能維護及調節(jié)，滿足井下安全快速施工的需要。正常鉆進井段，加入jsr-1高效極壓潤滑劑，具有強抑制、強封堵且潤滑性能好等特點。在實際施工中，加入0.5%1.5%之間，摩阻降低達50%以上，很好滿足了復雜井段軌跡控制要求，有效降低了復雜故障時效和控制目的層井徑擴大率，提高機械鉆速和電測一次成功率。結束語綜上所術，需要對側鉆窗口修整光滑平整，為全井安全施工提供良好的基礎，井眼軌跡控制盡量轉盤旋轉鉆進，針對不同區(qū)塊地層，優(yōu)選鉆頭、螺桿，提高鉆井速度，降低復雜故障時效和目的層的井徑擴大率，提高電測一次成功率，再加上固井技術的配套，可以保證固井質量。參考文獻1謝新剛,彭元超,周文兵.低滲透油田注水區(qū)域油井側鉆鉆井技術j.內蒙古石油化工,2019,45(10):81-83.2龔建凱,尹方雷,李寅,董浩,李艷麗,鄭穎異,張宏偉,李婉瀾.小井眼連續(xù)管側鉆井技術現(xiàn)狀分析j.焊管,2019,42(03):55-58.3劉志雄.王側14-