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摘要："大港油田南部油区经过多年的勘探开发，已进入中后期阶段，老油田油气水井状况逐渐变差，因部分产层枯竭、套管损坏、井下落物、砂卡等问题造成相当数量的井不能正常生产。推广和实施侧钻井技术，充分利用停产井、低效井已有的井段进行开窗侧钻，其成本要比钻新井经济。同时，采用侧钻技术可提高剩余油的开采程度，恢复停产井、低效井生产能力，在一定程度上解决油田后备储量不足，采收率低等问题。大港油田南部油区所实施的侧钻井主要是在139.7mm套管内开窗，由于小井眼、小间隙加上井眼轨迹复杂等原因，多年来侧钻工艺的主要经济技术指标处于较低水平。2011年以来，通过对开窗侧钻井的钻井、完井工艺进行详尽的理论分析、模型建立、工具和钻井参数的优选、井眼轨迹的优化研究，得出一套较为完善的开窗侧钻技术，并取得良好效果。
主题词：机械钻速 钻井周期 井眼轨迹 水力参数 井壁稳定 钻具组合 优快钻井 小间隙固井技术
中图分类号：TE355 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-387-01
2011-2013年完成小井眼開窗侧钻井35井次，2013年139.7mm套管内开窗侧钻平均机械钻速达到3.9m/h。目前大港油田小井眼侧钻井技术正在不断完善，规模也在不断扩大。
一、提高小井眼侧钻固井质量配套技术研究应用
1.套管尺寸优选及提高套管居中度措施
综合考虑采油工艺对套管内径的要求和有效封隔地层对水泥环厚度的要求，优选ф95.25mm套管，从而增大了环空间隙。
（1）开窗位置的确定
a管外水泥封固良好，一般在套损点20米以上，利于导斜器的坐挂。
b避开接箍，应选在完好套管主体上开窗。
c尽可能避开膨胀页岩、砾岩、砂岩、玄武岩等，选择在岩性均匀、稳定的中硬地层处开窗。一般优选泥岩段，使开出的窗口规则、圆滑。
d开窗位置选择在固井质量较差或套管外无水泥封固的井段，则必须先期进行二固施工。
（2）开窗方式及工具
a套管段铣开窗：采用段铣工具将套管整体磨铣掉16～18m，做为侧钻的窗口。其缺点是段铣时间长，工序复杂，与侧磨式开窗相比，时间长，费用高。
b固定斜向器开窗：该方法是通过套管内预定位置下入斜向器，使用陀螺仪进行定向，然后用磨铣工具（钻铰式铣锥）把套管定向磨出一个侧向窗口的工艺过程。斜向器下入预定位置后，用陀螺仪或磁力测斜仪定方位，加压座封、剪销丢手，完成斜向器的固定。
目前，我油田普遍应用了新型斜向器—铣锥一体化开窗工具，减少了开窗程序，实现一趟钻完成封堵、定向、开窗、修窗和近距离钻进。
c双层套管开窗：双层套管开窗和单层套管开窗在工艺上没有大的区别，关键技术集中在导斜器、开窗工具和开窗参数的设计上，为此研发了专用具有双卡瓦坐挂系统的双缸导斜器和专用开窗铣锥。目前实际施工应用过程中，均一次成功。
2.固井水泥浆体系优选及现场实施效果
（1）水泥浆体系优选：
小井眼固井水泥浆体系性能要求：密度可调、具膨胀性、低虑失量、零析水、流变性好、触变性强。大港油田目前研制开发了三种不同性能的水泥浆体系，应用效果较好。针对不同油藏类型，在原有普通固井水泥浆体系的基础上，引进了具有防窜、防漏以及水泥石硬化后抗冲击、低失水、低析水的新体系，达到了较高的稳定性、韧性和微膨胀性。
水泥浆体系设计：根据侧钻井的特点和对固井水泥浆体系性能要求，优选了适合小间隙井固井要求的具有复合防窜、防漏、增塑和微膨胀功能的添加剂及体系：G级水泥：主体固结材料。
（2）现场实施效果
2011-2013年以来，完钻的35口井，固井合格率达到100%。
二、大港油田南部油区139.7mm套管开窗侧钻工艺技术水平
1.侧钻井主要经济、技术指标处于较高水平
（1）钻井周期逐年减少、机械钻速明显提高
通过钻进工艺的优化，建立了适合小井眼特点的水力摩阻计算模型，设计出了合理的水力参数，优选了工具组合，2013年，在裸眼长度、开窗点深增加的情况下，钻井周期减少、机械钻速提高，08年机械钻速达到了3.9m/h，效果显著。
（2）事故、复杂发生率逐年下降
通过剖面的优化，使井眼轨迹简洁，降低了施工难度，减少了事故、复杂，提高了施工有效率，2011年以来有效率达到98%以上，事故发杂显著下降。通过开窗工艺的优化研究，优选出了高效的开窗工具及合理的施工参数和钻具组合。
2增油效果显著，为老油田剩余油挖潜提供了有效的手段
（1）带动了部分高产区块的整体实施
结合油藏精细描述成果，寻找微构造高部位剩余油，效果显著。2012年以来，大港油田南部油区整体实施侧钻井15口，单井日均产油6.5t/d，其中叶1K2井初期日产达27t/d，确定了该断块剩余油潜力，为该区块开发工作指明了方向。
（2）对挖掘停产井的剩余油潜力，提高开采程度起到了积极的作用
针对纵向上油层多，层间动用程度不均的区块，利用吸水剖面及产液剖面等手段分析层间剩余油潜力，实施侧钻，挖潜油藏潜力。
三、大港油田南部油区139.7mm套管开窗侧钻工艺发展方向及建议
侧钻井投资小、增油效果显著，是挖掘剩余油潜力不可或缺的举措之一，随着套损套变井增加、挖掘剩余油工作量的加大，侧钻井技术有着广阔的应用前景，但目前侧钻井仍面临着井眼轨迹复杂及复杂断块多压力系统钻、完井等难题亟待我们去解决，小井眼侧钻技术发展的关键是在保证井身质量合格的前提下，最大可能提高机械钻速，实现油气层保护，不断提高小井眼、小间隙固井质量。
1开展提高小井眼机械钻速配套技术的研究，重点开发抗研磨能力强的单压轮钻头，满足硬质地层提速需要。不断提高井眼轨迹控制水平，试验应用液力加压器、减阻接箍等钻井辅助工具，提高侧钻机械钻速。
2继续开展小井眼钻井液体系优选及油层保护技术的研究，针对小井眼钻井特点，加强钻井液日常维护水平，保持钻井液具有良好的剪切稀释性、润滑性和携砂能力，加强钻井液的防漏性能维护，钻井过程维护好钻井液性能，快速钻穿油气层，减少油气层侵泡时间。
3随着小井眼侧钻不断向长裸眼、复杂轨迹方向发展，小井眼小间隙固井难度不断加大，要不断加大小井眼小间隙固井工艺研究力度，重点研究如何进一步提高水泥浆顶替效率的方法，试验微台阶扩孔、延迟固井、震动固井等新技术，试验应用膨胀管悬挂器和封隔器式悬挂器，解决水泥浆初凝失重造成的油气水上窜。
参考文献：
1魏文中，郭卫东，贺昌华等，胜利油田小井眼套管开窗侧钻技术【J】石油钻探技术，2001，29（1）：19-22
2李群山，靳树忠，王丽娟等，双层套管开窗侧钻水平井钻井技术.石油钻探技术，2001，29（2）：26-27
3孙刚宏等，在套管内定向开窗侧钻小井眼技术【J】石油钻采工艺，2002（2）
4赵国珍，龚伟安编著，《钻井力学基础》，石油工业出版社，1988；
主题词：机械钻速 钻井周期 井眼轨迹 水力参数 井壁稳定 钻具组合 优快钻井 小间隙固井技术
中图分类号：TE355 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-387-01
2011-2013年完成小井眼開窗侧钻井35井次，2013年139.7mm套管内开窗侧钻平均机械钻速达到3.9m/h。目前大港油田小井眼侧钻井技术正在不断完善，规模也在不断扩大。
一、提高小井眼侧钻固井质量配套技术研究应用
1.套管尺寸优选及提高套管居中度措施
综合考虑采油工艺对套管内径的要求和有效封隔地层对水泥环厚度的要求，优选ф95.25mm套管，从而增大了环空间隙。
（1）开窗位置的确定
a管外水泥封固良好，一般在套损点20米以上，利于导斜器的坐挂。
b避开接箍，应选在完好套管主体上开窗。
c尽可能避开膨胀页岩、砾岩、砂岩、玄武岩等，选择在岩性均匀、稳定的中硬地层处开窗。一般优选泥岩段，使开出的窗口规则、圆滑。
d开窗位置选择在固井质量较差或套管外无水泥封固的井段，则必须先期进行二固施工。
（2）开窗方式及工具
a套管段铣开窗：采用段铣工具将套管整体磨铣掉16～18m，做为侧钻的窗口。其缺点是段铣时间长，工序复杂，与侧磨式开窗相比，时间长，费用高。
b固定斜向器开窗：该方法是通过套管内预定位置下入斜向器，使用陀螺仪进行定向，然后用磨铣工具（钻铰式铣锥）把套管定向磨出一个侧向窗口的工艺过程。斜向器下入预定位置后，用陀螺仪或磁力测斜仪定方位，加压座封、剪销丢手，完成斜向器的固定。
目前，我油田普遍应用了新型斜向器—铣锥一体化开窗工具，减少了开窗程序，实现一趟钻完成封堵、定向、开窗、修窗和近距离钻进。
c双层套管开窗：双层套管开窗和单层套管开窗在工艺上没有大的区别，关键技术集中在导斜器、开窗工具和开窗参数的设计上，为此研发了专用具有双卡瓦坐挂系统的双缸导斜器和专用开窗铣锥。目前实际施工应用过程中，均一次成功。
2.固井水泥浆体系优选及现场实施效果
（1）水泥浆体系优选：
小井眼固井水泥浆体系性能要求：密度可调、具膨胀性、低虑失量、零析水、流变性好、触变性强。大港油田目前研制开发了三种不同性能的水泥浆体系，应用效果较好。针对不同油藏类型，在原有普通固井水泥浆体系的基础上，引进了具有防窜、防漏以及水泥石硬化后抗冲击、低失水、低析水的新体系，达到了较高的稳定性、韧性和微膨胀性。
水泥浆体系设计：根据侧钻井的特点和对固井水泥浆体系性能要求，优选了适合小间隙井固井要求的具有复合防窜、防漏、增塑和微膨胀功能的添加剂及体系：G级水泥：主体固结材料。
（2）现场实施效果
2011-2013年以来，完钻的35口井，固井合格率达到100%。
二、大港油田南部油区139.7mm套管开窗侧钻工艺技术水平
1.侧钻井主要经济、技术指标处于较高水平
（1）钻井周期逐年减少、机械钻速明显提高
通过钻进工艺的优化，建立了适合小井眼特点的水力摩阻计算模型，设计出了合理的水力参数，优选了工具组合，2013年，在裸眼长度、开窗点深增加的情况下，钻井周期减少、机械钻速提高，08年机械钻速达到了3.9m/h，效果显著。
（2）事故、复杂发生率逐年下降
通过剖面的优化，使井眼轨迹简洁，降低了施工难度，减少了事故、复杂，提高了施工有效率，2011年以来有效率达到98%以上，事故发杂显著下降。通过开窗工艺的优化研究，优选出了高效的开窗工具及合理的施工参数和钻具组合。
2增油效果显著，为老油田剩余油挖潜提供了有效的手段
（1）带动了部分高产区块的整体实施
结合油藏精细描述成果，寻找微构造高部位剩余油，效果显著。2012年以来，大港油田南部油区整体实施侧钻井15口，单井日均产油6.5t/d，其中叶1K2井初期日产达27t/d，确定了该断块剩余油潜力，为该区块开发工作指明了方向。
（2）对挖掘停产井的剩余油潜力，提高开采程度起到了积极的作用
针对纵向上油层多，层间动用程度不均的区块，利用吸水剖面及产液剖面等手段分析层间剩余油潜力，实施侧钻，挖潜油藏潜力。
三、大港油田南部油区139.7mm套管开窗侧钻工艺发展方向及建议
侧钻井投资小、增油效果显著，是挖掘剩余油潜力不可或缺的举措之一，随着套损套变井增加、挖掘剩余油工作量的加大，侧钻井技术有着广阔的应用前景，但目前侧钻井仍面临着井眼轨迹复杂及复杂断块多压力系统钻、完井等难题亟待我们去解决，小井眼侧钻技术发展的关键是在保证井身质量合格的前提下，最大可能提高机械钻速，实现油气层保护，不断提高小井眼、小间隙固井质量。
1开展提高小井眼机械钻速配套技术的研究，重点开发抗研磨能力强的单压轮钻头，满足硬质地层提速需要。不断提高井眼轨迹控制水平，试验应用液力加压器、减阻接箍等钻井辅助工具，提高侧钻机械钻速。
2继续开展小井眼钻井液体系优选及油层保护技术的研究，针对小井眼钻井特点，加强钻井液日常维护水平，保持钻井液具有良好的剪切稀释性、润滑性和携砂能力，加强钻井液的防漏性能维护，钻井过程维护好钻井液性能，快速钻穿油气层，减少油气层侵泡时间。
3随着小井眼侧钻不断向长裸眼、复杂轨迹方向发展，小井眼小间隙固井难度不断加大，要不断加大小井眼小间隙固井工艺研究力度，重点研究如何进一步提高水泥浆顶替效率的方法，试验微台阶扩孔、延迟固井、震动固井等新技术，试验应用膨胀管悬挂器和封隔器式悬挂器，解决水泥浆初凝失重造成的油气水上窜。
参考文献：
1魏文中，郭卫东，贺昌华等，胜利油田小井眼套管开窗侧钻技术【J】石油钻探技术，2001，29（1）：19-22
2李群山，靳树忠，王丽娟等，双层套管开窗侧钻水平井钻井技术.石油钻探技术，2001，29（2）：26-27
3孙刚宏等，在套管内定向开窗侧钻小井眼技术【J】石油钻采工艺，2002（2）
4赵国珍，龚伟安编著，《钻井力学基础》，石油工业出版社，1988；