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摘要：随着我国科学技术的不断发展进步，钻井领域中研究和开发出了更多的新型前沿技术，其中超短半径多分支水平井钻井技术就是其中之一。超短半径多分支水平井钻井技术有着油井产量高、注水采油精度高、采收率高的优势，在一些复杂断块油藏、稠油油藏、厚油层顶部剩余油、低渗透油藏、砂体规模小、综合调整难度大、开发效益差的油层有着广泛的应用，发挥着重要的作用。本文主要阐述了超短半径多分支水平井技术特点，分析了超短半径多分支水平井眼轨道优化设计，最后对超短半径多分支水平井钻井施工过程进行探讨。
关键词：超短半径;多分支;水平井钻井技术
随着我国一部分油田已经进入了开采的中后期，开采的难度变得越来越大，我们逐渐的将开采的重点向着低渗透油藏、薄油层、复杂断块、开发效益低、综合调整难度高等油层转移。一般情况下针对以上各种油层，我们主要使用的开采方式为加密调整及老井侧钻的方式，但是在老井井身结构限制、井槽数量限制的情况下，开采需求没有得到满足。针对以上问题，超短半径多分支水平井钻井技术在低渗透、稠油、老油井等有着广泛的应用，有着挖潜剩余油、增加泄油面积的优势，为油田的稳产、增产提供了新的方法。
1 超短半径多分支水平井技术特点
超短半径多分支水平井钻井技术的主要原理就是开窗侧钻，完成老井套穿越一套或者多套油层，在造斜段、水平段钻进时使用一些特制的工具。在相同或者不同的油层可以根据实际需求，进行一个或者多个分支井眼钻进开发。超短半径多分支水平井钻井技术的主要核心技术就是采用柔软短节钻具与单根长度0.15米钻杆相组合的方式，造斜能力达到15-20°/m，有效将曲率半径控制在2-5米范围之内，转向90°后呈现水平状态。根据每个区域内储层特点的不同，当水平段钻进满足设计需求后，就要选择科学合理的完井方式，达到不同油层完井需求。
超短半径多分支水平井钻井技术与传统的水平井钻井技术相比较有着以下几点优势：（1）老井泄油面积增加，原油产量增加，采收率进一步提升;（2）老井采取侧钻的方式，节约了钻井施工成本与施工周期，井槽利用率进一步提升;（3）在薄油层、小规模砂体、顶部剩余油等油藏进行水平钻井施工时，超短曲率半径控制在2-3米之内，省去了堵水作业、固井作业时间，避开了开水层，达到一次性完井目的;（4）钻井设备操作简单、方便，对钻完井作业设备操作要求不高;（5）针对多层、薄互储层可以实现多套油层内开窗侧钻，满足水平井钻进需求。
2 超短半径多分支水平井眼轨道优化设计
超短半径多分支水平井钻井技术中，井眼轨迹的优化设计在其中发挥着重要的作用，是地质油藏开发的重要前提。井眼轨迹的设计需要克服的难题比较多，主要有造斜率高、造斜井段短等，同时还要高度的重视工具能力、地层特性、工艺技术等可能造成的影响。
2.1 侧钻点位置优选
想要保障侧钻技术的顺利开展，完成油藏开采的目的，其中选择准确的水平分支井眼是十分重要的，通常情况下在老井套质量比较好的位置选择侧钻点，同时还要避开套管节箍与全角变化率大于3°的井段。我们一般情况下需要根据老井测斜数据参数对侧钻点进行选择，同时油层深度及厚度的确定也要根据测井解释数据参数，保障开窗侧钻后能够顺利进入油层。同时还要对柔性钻具造斜率及短钻杆长度情况充分的考虑，在储层底部2米以上的位置一般为稳斜段，侧钻点的位置可以根据反算计算出来。
2.2 造斜段设计
三段制是目前我国超短半径多分支水平井井眼轨迹设计中比较常见的一种，三段主要指的就是开窗段、造斜段、水平段。造斜段是其中的关键。油层厚度对造斜段有着较大的影响。想要保障造斜结束后井眼轨迹顺利进入油层，就要分析油层厚度、走向等影响因素，科学合理的控制储层段。
2.3 井斜方位控制
超短半径多分支水平井井眼开窗及钻进时需要采用基点定位测量的方式，避免出现井眼反扣等现象，影响井眼轨迹钻进。分支井眼在无旋转导向的情况下钻进，想要计算出井眼轨迹就要采取开窗及造斜进尺，有效控制井斜，避免出现盲钻现象，给水平井钻井施工带来风险。
3 超短半径多分支水平井钻井施工过程
超短半径多分支水平井钻井技术的主要流程为刮管作业、套管开窗作业、下入开窗斜向器、水平段钻进、定向造斜钻进、回收斜向器等。
（1）刮管作业。对套管内存在的一些附着物进行清除，保障开窗斜向器成功下入井内。
（2）下入开窗斜向器。开窗斜向器的主要作用是对井眼进行造斜，充分考虑到增斜及导向需求，对斜向器的鞋面角度进行科学合理的设计，出窗后就能完成增斜的任务。
（3）套管开窗作业。经常使用的开窗钻具组合形式为柔性钻杆+钻杆+铣锥。想要保障开窗的质量，就要根据实际情况对窗口进行修复，实现窗口的平滑、起下钻无阻挂。开窗过程中要合理的调整数据参数，采取低转速、低钻压连续磨铣的方式，窗口修整的时候采取高转速的方式。
（4）定向造斜段钻进。定向造斜段钻井造斜钻头主要依靠开窗斜向器进行引导，避免井眼偏离设计方向，造斜段长度由进尺决定，进尺控制范围一般在2-5米之内，油层走向与井斜尽量保持一致。
（5）水平段钻进。水平钻进钻头的选择合理性是水平段作业施工时的关键，在砂岩中也要保障钻头顺利前进。对钻进的数据参数进行科学合理的调整，对钻具起到良好的保护作用。
4 结语
經过以上的研究和分析发现，在我们应用了超短半径多分支水平井钻井技术之后，单井产量有所提升，增油效果良好。超短半径多分支水平井钻井技术有着施工周期短、施工成本低、操作流程简单方便、增储上产效果明显的优势，有着良好的推广前景。尤其在一些低渗透、低孔隙、低产的老井和停产井中，超短半径多分支水平井钻井技术通过一个或者多分支井眼，实现油层泄油面积的增加，油井产量的进一步提升，在我国油田企业挖潜增效方面发挥着重要的作用。
参考文献：
[1]刘立焱，刘智勤，吴淑辉，王艺. 超短半径多分支水平井钻井技术及其应用[J]. 中国石油和化工标准与质量，2020，40（23）：160-162.
[2]吕敏. 基于柔性钻具的超短半径多分支水平井侧钻技术及应用[J]. 中国石油和化工标准与质量，2018，38（20）：156-157.
[3]杨永印，杨海滨，王瑞和，马开良，周卫东，马清明，徐希良. 超短半径辐射分支水平钻井技术在韦5井的应用[J]. 石油钻采工艺，2006（02）：11-14+81-82.
[4]薛向阳，刘艳彬，乔卫峰，王振华，吴长锋. 文10-83井超短半径径向水平井钻井实验[J]. 中国石油和化工标准与质量，2013，34（02）：131.
作者简介：
田海岗，1983年，男，汉族，河北衡水，大庆石油学院石油工程专业毕业，大专。现任职廊坊奥瑞拓能源科技股份有限公司，工程师。主要研究方向为钻井工程及钻测定录一体化。
关键词：超短半径;多分支;水平井钻井技术
随着我国一部分油田已经进入了开采的中后期，开采的难度变得越来越大，我们逐渐的将开采的重点向着低渗透油藏、薄油层、复杂断块、开发效益低、综合调整难度高等油层转移。一般情况下针对以上各种油层，我们主要使用的开采方式为加密调整及老井侧钻的方式，但是在老井井身结构限制、井槽数量限制的情况下，开采需求没有得到满足。针对以上问题，超短半径多分支水平井钻井技术在低渗透、稠油、老油井等有着广泛的应用，有着挖潜剩余油、增加泄油面积的优势，为油田的稳产、增产提供了新的方法。
1 超短半径多分支水平井技术特点
超短半径多分支水平井钻井技术的主要原理就是开窗侧钻，完成老井套穿越一套或者多套油层，在造斜段、水平段钻进时使用一些特制的工具。在相同或者不同的油层可以根据实际需求，进行一个或者多个分支井眼钻进开发。超短半径多分支水平井钻井技术的主要核心技术就是采用柔软短节钻具与单根长度0.15米钻杆相组合的方式，造斜能力达到15-20°/m，有效将曲率半径控制在2-5米范围之内，转向90°后呈现水平状态。根据每个区域内储层特点的不同，当水平段钻进满足设计需求后，就要选择科学合理的完井方式，达到不同油层完井需求。
超短半径多分支水平井钻井技术与传统的水平井钻井技术相比较有着以下几点优势：（1）老井泄油面积增加，原油产量增加，采收率进一步提升;（2）老井采取侧钻的方式，节约了钻井施工成本与施工周期，井槽利用率进一步提升;（3）在薄油层、小规模砂体、顶部剩余油等油藏进行水平钻井施工时，超短曲率半径控制在2-3米之内，省去了堵水作业、固井作业时间，避开了开水层，达到一次性完井目的;（4）钻井设备操作简单、方便，对钻完井作业设备操作要求不高;（5）针对多层、薄互储层可以实现多套油层内开窗侧钻，满足水平井钻进需求。
2 超短半径多分支水平井眼轨道优化设计
超短半径多分支水平井钻井技术中，井眼轨迹的优化设计在其中发挥着重要的作用，是地质油藏开发的重要前提。井眼轨迹的设计需要克服的难题比较多，主要有造斜率高、造斜井段短等，同时还要高度的重视工具能力、地层特性、工艺技术等可能造成的影响。
2.1 侧钻点位置优选
想要保障侧钻技术的顺利开展，完成油藏开采的目的，其中选择准确的水平分支井眼是十分重要的，通常情况下在老井套质量比较好的位置选择侧钻点，同时还要避开套管节箍与全角变化率大于3°的井段。我们一般情况下需要根据老井测斜数据参数对侧钻点进行选择，同时油层深度及厚度的确定也要根据测井解释数据参数，保障开窗侧钻后能够顺利进入油层。同时还要对柔性钻具造斜率及短钻杆长度情况充分的考虑，在储层底部2米以上的位置一般为稳斜段，侧钻点的位置可以根据反算计算出来。
2.2 造斜段设计
三段制是目前我国超短半径多分支水平井井眼轨迹设计中比较常见的一种，三段主要指的就是开窗段、造斜段、水平段。造斜段是其中的关键。油层厚度对造斜段有着较大的影响。想要保障造斜结束后井眼轨迹顺利进入油层，就要分析油层厚度、走向等影响因素，科学合理的控制储层段。
2.3 井斜方位控制
超短半径多分支水平井井眼开窗及钻进时需要采用基点定位测量的方式，避免出现井眼反扣等现象，影响井眼轨迹钻进。分支井眼在无旋转导向的情况下钻进，想要计算出井眼轨迹就要采取开窗及造斜进尺，有效控制井斜，避免出现盲钻现象，给水平井钻井施工带来风险。
3 超短半径多分支水平井钻井施工过程
超短半径多分支水平井钻井技术的主要流程为刮管作业、套管开窗作业、下入开窗斜向器、水平段钻进、定向造斜钻进、回收斜向器等。
（1）刮管作业。对套管内存在的一些附着物进行清除，保障开窗斜向器成功下入井内。
（2）下入开窗斜向器。开窗斜向器的主要作用是对井眼进行造斜，充分考虑到增斜及导向需求，对斜向器的鞋面角度进行科学合理的设计，出窗后就能完成增斜的任务。
（3）套管开窗作业。经常使用的开窗钻具组合形式为柔性钻杆+钻杆+铣锥。想要保障开窗的质量，就要根据实际情况对窗口进行修复，实现窗口的平滑、起下钻无阻挂。开窗过程中要合理的调整数据参数，采取低转速、低钻压连续磨铣的方式，窗口修整的时候采取高转速的方式。
（4）定向造斜段钻进。定向造斜段钻井造斜钻头主要依靠开窗斜向器进行引导，避免井眼偏离设计方向，造斜段长度由进尺决定，进尺控制范围一般在2-5米之内，油层走向与井斜尽量保持一致。
（5）水平段钻进。水平钻进钻头的选择合理性是水平段作业施工时的关键，在砂岩中也要保障钻头顺利前进。对钻进的数据参数进行科学合理的调整，对钻具起到良好的保护作用。
4 结语
經过以上的研究和分析发现，在我们应用了超短半径多分支水平井钻井技术之后，单井产量有所提升，增油效果良好。超短半径多分支水平井钻井技术有着施工周期短、施工成本低、操作流程简单方便、增储上产效果明显的优势，有着良好的推广前景。尤其在一些低渗透、低孔隙、低产的老井和停产井中，超短半径多分支水平井钻井技术通过一个或者多分支井眼，实现油层泄油面积的增加，油井产量的进一步提升，在我国油田企业挖潜增效方面发挥着重要的作用。
参考文献：
[1]刘立焱，刘智勤，吴淑辉，王艺. 超短半径多分支水平井钻井技术及其应用[J]. 中国石油和化工标准与质量，2020，40（23）：160-162.
[2]吕敏. 基于柔性钻具的超短半径多分支水平井侧钻技术及应用[J]. 中国石油和化工标准与质量，2018，38（20）：156-157.
[3]杨永印，杨海滨，王瑞和，马开良，周卫东，马清明，徐希良. 超短半径辐射分支水平钻井技术在韦5井的应用[J]. 石油钻采工艺，2006（02）：11-14+81-82.
[4]薛向阳，刘艳彬，乔卫峰，王振华，吴长锋. 文10-83井超短半径径向水平井钻井实验[J]. 中国石油和化工标准与质量，2013，34（02）：131.
作者简介：
田海岗，1983年，男，汉族，河北衡水，大庆石油学院石油工程专业毕业，大专。现任职廊坊奥瑞拓能源科技股份有限公司，工程师。主要研究方向为钻井工程及钻测定录一体化。