小井眼开窗侧钻水平井钻井技术的研究

【摘要】随着施工工艺的进步，钻井技术也得到了很大的发展，小井眼开窗侧水平井钻井技术就是建立在已有的技术之上的一项新技术，这种技术的产生标志着钻井工艺已经上了一个新的台阶。本文主要针对这种技术进行了方案设计分析，旨在使人们加强对于该项技术的了解，更好地将其应用去钻井中去，提高油井的采收率以及产量，实现经济效益和社会效益的双赢。

【关键词】小井眼开窗侧钻水平井 钻井技术 工程方案设计

随着社会经济的发展，能源的开发和利用成为了重要的课题摆在了人们面前，以往的钻井技术效率不高，产量也十分有限，这远远不能满足我国经济发展的要求。除此之外，我国还存在着大量的停产井、报废井等，如果令其闲置的话将会造成大量的损失，而这些新技术能够有效地将这些井变废为宝，赋予其心的活力，这样不但能够节省大量的资金，还能够改善我国钻井的结构，提高钻井的效果，更好地推动我国经济的发展。

1 侧钻方式的选择

为了达到良好的效果，就需要合适的侧钻方式，根据目前的施工状况来看主要存在着两种侧钻方式。

1.1 段铣侧钻

这种侧钻方式主要利用是利用段铣来将其本来的一段套管去掉吗，再向其中注入水泥，之后再利用侧钻的钻具钻出。这种施工工艺掌握起来并不是十分困难，并且具有很强的稳定性，既能够有效地减少套管的干扰，还能利用磁性测斜仪器进行定向钻井，能够较为精确的进行定向。但是这种段铣往往比较长，在和其他工具的配合上往往会出现问题，这样就需要多次磨铣，因此在实际的工程中会耗费大量的时间，不仅不能达到理想的效果，还会造成影响工程的进度。

1.2 开窗侧钻

这种方式需要利用到两样关键的仪器，一是开窗铣锥，另一是斜向器。在进行操作的时候，要在制定的位置将套管磨穿并使其形成一定的窗口，然后再利用侧钻进行钻井操作。这种设计思路比较简单，对施工工艺的要求也不高，但是其也存在着一定的缺点，那就是套管对于测量仪器有着一定的影响，这就导致了需要利用专业的测量仪器来进行测量，增加了测量的成本。

2 井眼的轨迹设计

为了使施工能够更好地进行，就需要对井眼进行科学化地形状设计。为了使轨迹设计应该达到更好地效果，应该在普通水平井的基础上进行设计，在此基础上应该考虑到套管的开窗以及定向井段高造斜率等方面的差异。除此之外，还应该考虑其在油层开采方面的效果，满足地质设计的基本条件。一般的原井一般都建在井斜方位，其余新设计存在着一定的区别，故而在进行设计的时候，应该综合考虑更方面的因素。根据每个井不同的情况来采取一定的措施，在三维设计的基础上进行设计。在进行轨迹设计的时候，一般都采用三增轨道的办法，这就使得其中间造斜段的斜率比较低，作为重要的调整部分，来弥补实际和设计之间的误差。

3 钻具组合以及钻井参数选择

短半径的水平井在施工的时候，要考虑到期造斜率，由于要在比较短的时间内完成，这就导致了其井眼的曲率的变化比较大。而这样就了在造斜井段很容易产生很大的弯曲应力，从而影响到钻具的使用寿命。值得注意的是，当其在进行钻柱旋转的时候，很容易在交变应力的影响下，产生钻柱的损坏。在施工的过程中应该注意以下事项，在进行钻柱的时候要适当变化其位置，防止由于在交变应力的作用下对钻柱造成伤害。在造斜段以及水平段进行施工的时候，应该使用斜坡钻杆，将其放在直井段，这样能够起到减小摩擦的作用，使得整体的操作的稳定性有所增加。

4 测量方式以及仪器的选择

在进行仪器选择的时候，一般都会选用有线随钻测量仪，其往往能达到良好的施工效果。仪器可以充分利用电缆对被测点的井斜、方位等相关的信息传送到地面，这样就能加快施工的速度。这种办法需要经常将电缆送到井下，需要耗费大量的时间，综合来讲效率并不是很高，但是其所需的材料相对来说比较简单，利用的设备普通，这也使其具有很低的成本。并且，利用这种方式，数据的传输的速度小龟比较快，测量仪器和钻头之间的距离并不是很远，这样有利于更好地了解井下的情况，进行相关的操作。在对水平的井段进行施工的时候，往往会选择超小井眼无线随钻测斜仪器，通过液脉冲能够对井下的井斜情况、方位情况，工具面角等相关信息传达到地面，这样就能对水平段达到很好地控制机。这种方式，并不需要电缆，这样就使得其施工非常轻便，能够达到很好地效果，但是其在相关数据的传送方面存在着一定的劣势。

5 轨道的测量控制

为了达到理想的施工效果，就需要对动力钻具的造斜率进行准确的计算，在进行施工的时候，应该利用先进的科学技术，诸如水平井工程软件，通过软件就能很好地掌握螺杆钻具的造斜率，进而对造斜段以及水平段在钻进的时候可以产生的变化进行更加深入地了解，这样才能更好地进行井眼轨道的测量和控制。下图为水平井原始设计基本数据，利用工程软件就能对这些信息进行科学地分析，进而达到理想的效果，提高工程的施工效率。

6 总结

随着钻井技术的不断发展，我国的钻井技术取得了很大的发展，其中小井眼开窗侧转水平井钻井技术逐渐被钻井工程所使用，这种技术不但能够达到对以往的废旧工程的改造，还能够增强钻井的效率，其不但能够节省大量的建造成本，还能够有效地提高科学化的管理水平。我国的钻井事业发展相对缓慢，在技术领域一直落后于发达国家，为了更好地进行钻井开采，就需要加强对于先进技术的研究水平，这样才能取得理想的成果，提高钻井的使用小李，实現更大的经济效益。这样才能更好地开发利用我国的能源，促进我国社会经济的长久发展。

参考文献

[1] 胡博仲，董福洲，李子丰，等.小井眼钻采技术[M].北京：石油工业出版社，1997：3-4

[2] 张国龙.加快老井侧钻水平井技术的研究与应用[J].西部探矿工程，2001

作者简介

雷静（1981.10-），男，汉，河南信阳人，大学本科，学校：中国石油大学。