侧钻井免射孔滑套工艺技术研究

齐月魁，张 飙，秦飞翔，袁照永，陆 辉，赵 津，关 月

（大港油田石油工程研究院，天津 300280）

侧钻井免射孔滑套工艺技术研究

齐月魁，张 飙，秦飞翔，袁照永，陆 辉，赵 津，关 月

（大港油田石油工程研究院，天津 300280）

从工具性能、工作原理、施工工艺等方面出发，介绍了一套侧钻井免钻射孔滑套工艺，主要应用ø139．7 mm套管内开窗侧钻完井，解决了常规侧钻完井采用ø95 mm套管（内径ø82．25 mm）固井后下入73枪＋60．3 mm过油管射孔的工序复杂、出水后卡层困难等问题。该工艺施工作业简单，有效减少射孔作业及对产层的伤害，能有效保证固井质量，可达到投产快、费用低等效果。

侧钻井；膨胀尾管悬挂；免射孔；滑套

ø139．7 mm套管侧钻井完井是指在原地质或工程报废油水井某个预定井段的套管开窗，在钻出新的井眼中下入小套管的固井完井技术［1-2］。由于利用了原井场及原集输、供电设备和原井眼，所以这一工艺既节约了建井费用，又激活了老井的生命力。由此可见，开窗侧钻井技术是一种充分利用报废井、挖掘老油田油藏潜力、提高采收率的有效方法。

目前，侧钻井完井工艺相对复杂，如果油层水侵入套管很难实现卡层。因此，本文介绍1种套管＋滑套的完井管柱工艺技术，如果后期出水，可以对滑套进行关闭和打开重复动作，达到有效卡层的目的。

1 相关配套工具

1．1 膨胀悬挂器

膨胀悬挂器主要应用于侧钻井悬挂尾管完井作业中。膨胀悬挂器安装在尾管串上部，利用液压膨胀使悬挂胶皮与套管紧密贴合实现悬挂。

膨胀悬挂器具有以下优点：

1） 悬挂力大，每个橡胶达到600 k N，悬挂密封性能可靠。

2） 悬挂后通径≥100 mm，为后期生产管柱下入提供保证。

1．1．1 结构

膨胀悬挂器［3］主要由发射室、带胶皮的膨胀管、胀头组成，可直接与尾管串联接，如图1。

图1 膨胀悬挂器

1．1．2 技术参数

1．1．3 施工工艺

1） 膨胀悬挂器下端与尾管串连接，上端与钻杆串连接，膨胀悬挂器上下扣必须用锁扣连接，上扣转矩6．8 k N·m。

2） 通过地面设备加压使膨胀管膨胀，橡胶与原井壁紧密贴合，形成悬挂密封。

1．2 压差滑套

1．2．1 结构与功能

压差滑套（如图2）是在类似泄油器外装1个用剪钉固定的密封套，管柱内憋压时形成内外压差，此压差作用在2个O形圈环形面积上的力剪短销钉，滑套立即滑开，露出滑套孔，此时与目的层相连通。

图2 压差滑套

1．2．2 技术参数

1．3 脱落滑套

1．3．1 结构与功能

脱落滑套（如图3）上下部分与尾管螺纹连接，插入到膨胀悬挂器喇叭口形成密封后，投入不同尺寸的球，通过压力打开滑套；利用滑套喷射孔将水泥与地层沟通，使地层产生微裂纹，实现射孔＋压裂作用。后期可通过专用工具实施换向操作，将滑套内套通入到井底。

图3 脱落滑套

1．3．2 技术参数

1．4 柔性胶塞

1．4．1 结构与功能

柔性胶塞（如图4）要通过不同直径的脱落滑套，并将水泥浆顶替到球座上，实现碰压作业。柔性胶塞插入到球座实现密封，为后期打开压差滑套和脱落滑套实现功能性准备。

图4 柔性胶塞

1．4．2 技术参数

2 完井工艺

完井管柱结构自下向上为：ø95 mm浮鞋＋ø95mm浮箍＋球座＋ø95 mm压差滑套＋ø95 mm尾管＋ø95 mm滑套＋ø95 mm尾管串＋ø139．7 mm膨胀尾管悬挂器＋钻杆串。尾管串连接的滑套数量根据目的层的数量而设定。该工艺步骤如下：

1） 通井。

2） 下完井管柱（如图5）。

图5 侧钻井免射孔滑套工艺管柱

3） 下到预定位置后，投入ø35球，憋压10～14 MPa，稳压2～5 min，坐挂悬挂器；升压至18 MPa，打掉球座。

4） 循环钻井液，泵入水泥。

5） 投入柔性胶塞顶替水泥浆。胶塞通过不同的滑套内径替至碰压座上，柔性胶塞头插入到碰压座内形成密封。压力升高到通过地面加压膨胀悬挂器的值。

6） 将悬重提至送入钻具的重力后，压力升高到35 MPa，稳压2～3 min，压力突降为零，显示膨胀悬挂器膨胀体胀封完成。悬挂器膨胀后能够有效地对尾管进行悬挂，同时可实现与上部套管的密封，提高密封和悬挂能力。

7） 立即循环钻井液，将多余水泥浆循环干净，上提50 m，停泵观察30 min，井口无溢流后提出管柱。

3 投产完井工艺

1） 下入插入密封，与膨胀悬挂器喇叭口形成密封。

2） 憋压45 MPa打开压差滑套（沟通地层）。

3） 当目的层数量较多需要多个滑套时，需继续投入不同直径球，加压打开滑套，露出滑套喷射孔，压裂目的层。

4） 提出插入密封。

5） 下泵投产（如图6）

图6 完井工艺

4 结论

1） 根据油藏和流体特性、地层伤害情况、侧钻情况和油田生产条件，合理选择了免射孔滑套工艺技术。

2） 此工艺利用液压打开滑套，施工工艺简单，同时利用滑套喷射孔将水泥与地层沟通，并产生微裂缝，实现射孔＋压裂作用。如果后期出水，可以对滑套进行关闭和打开，可重复动作［4］。

3） 该工艺完井后内径为82 mm，保证统一内通径尺寸；减少射孔作业费用，投产快捷；后期出水可控。

4） 利用膨胀尾管悬挂技术不但保证了悬挂器悬挂后套管与尾管的密封，同时能产生稳定的悬挂效果，悬挂后悬挂器通径为105 mm，为下步施工提供良好的条件。

5） 该工艺有效减少射孔作业，从而减少了对产层的伤害，还能有效保证固井质量。

6） 该工艺施工作业简单，利用小修和1台泵车即可完成施工。

［1］Erik B Nelson．现代固井技术［M］．刘大为，田锡君，廖润康，译．沈阳：辽宁科学技术出版社，1994．

［2］万仁溥．现代完井工程［M］．北京：石油工业出版社，1996．

［3］刘凤，罗西超，王瑞霄，等，膨胀式尾管悬挂器用膨胀管受力分析［J］．石油矿场机械，2012，41（1）：30-32．

［4］姚展华，张世林，韩祥海，等，水平井压裂工艺技术现状及展望［J］．石油矿场机械，2012，41（1）：56-61．

Study of Sliding-sleeve Technology of Perforation-free for Sidetracking Well

QI Yue-kui，ZHANG Biao，QIN Fei-xiang，YUAN Zhao-yong，LU Hui，ZHAO Jin，GUAN Yue
（Petroleum Project Research Institute，Dagang Oilfield，Tianjin 300280，China）

A sliding-sleeve technology of perforation-free in sidetracking well is introduced，including performance，principle and operation．Aø139．7 mm casing in completion of sidetrack drilling，which mainly solves complicated operation of conventionalø95 mm（inner diameter isø82．25 mm）and 73 shoots＋60．3 mm through tubing shooting and the difficulty of stratabound when water bursting．The technology features for its simple operation，less harm to production layers，thus to ensure the cementing quality，quick production，and low cost．

sidetrack drilling；expendable liner hanger；perforation-free；sliding sleeve

TE925

B

1001-3482（2014）01-0088-03

2013-07-31

齐月魁（1967-），男，山东阳谷人，高级工程师，主要从事石油钻井完井工艺技术研究。