套管开窗侧钻技术在X9井的应用

靳丽明

（大庆钻探工程公司钻井一公司，黑龙江大庆163411）

套管开窗侧钻技术能够部分应用老井的套管，让停产的老井复活的一项复杂工艺技术，是实现油田降低开发成本，提高开发效率的有效途径。因此在充分的地质研究基础上，对X9井实施了套管开窗。

1 开窗施工

1.1 开窗工具的选择

X9井采用双级铣锥进行开窗侧钻。双级铣锥的特点：前段硬质合金、后部钨钢条修窗。利用前部合金对套管进行开窗，开窗后利用后段钨钢片骑窗对套管进行修窗实现开、修一体。

1.2 开窗磨铣作业

磨铣开窗可分为4个阶段：一是引导阶段、二是磨铣阶段、三是稳定铣锥扩大窗口、四是对窗口进行休整阶段。

（1）引导阶段：开始的时候钻压不能过大，转速不能过高，要轻压慢转，当磨铣一段时间后，才能够逐渐增加钻压和调整转速，钻压控制在5～10kN范围以内，转速30～40r/min，目的是使铣鞋在导斜器上磨出一个均匀接触面，起到引导铣锥沿接触面磨铣。

（2)磨铣阶段：从铣锥底圆接触套管内壁到底圆出套管外壁为磨铣阶段，磨铣进尺约1.0～1.5m。此阶段如果钻压过大易提前外划，但长时间不加钻压又不能磨铣套管，易在导斜器上形成圆窝给起下钻出窗口造成困难。X9井此处选择钻压10～30kN，转速50～60r/m in，排量：27～30L/s。铣锥沿套管外壁均匀磨铣，保证了管口长度，出口应返出铁屑。

（3）扩窗阶段：磨铣1.0～1.5m后，进入扩窗阶段。此段是保证窗口圆滑的关键阶段，此处X9井选择磨铣参数：钻压30～90kN、转速 60～80r/m in、排量：27～30L/s。磨铣进尺约为1.5～2.0m，此处应为铣锥前段合金部分骑窗返出铁丝，后段钨钢片部份骑窗返出铁片。

（4）窗口修整阶段：出套管磨铣2～3m后，认真修窗，对于在钻具上提、下放过程中有遇阻、卡的地方应作为修窗的重点，反复修窗，直至复式铣锥通过窗口的任意井段无任何阻、卡、转盘憋跳为止。修窗完后便可起钻。修窗参数：钻压：10～30kN；转速：40～60r/min；排量：27～30L/s。

2 试钻施工

虽然我们在开窗阶段进行了细致的扩窗和窗口修整，但是为了保证施工的安全，必须对套管开窗的窗口质量进行检验，所以要进行试钻，一般钻进长度为10～20m。

钻具组合：215.9mm牙轮+165mm螺旋钻铤2根+127mm加重钻杆+127mm钻杆。

钻进参数：钻压：10～30kN；转速：40～60r/min；排量：27～30L/s。

由于这是开窗后钻头与稳定器第一次通过窗口，所以当钻头及稳定器通过窗口时一定要格外小心，仔细观察指重表指针变化，如有遇阻应该上提钻具2～3m之后，转动钻具一个角度，然后下探，视其效果，若仍然遇阻，则起钻，下入复式铣锥重新修窗。遇阻后切忌硬压或强行转动转盘。在试钻过程中，要注意观察振动筛返砂情况，从所返出的岩屑、水泥量的比例判断侧钻情况。

3 优化钻井液

优化钻井液性能是成功侧钻的重要条件。X9井开窗时，用膨润土混浆同时加入0.5%的高粘CMC将钻井液粘度提高至60s以上，以便铁屑的顺利带出，并在泥浆槽处放一磁铁观察铁屑的携带情况，并根据铁屑量调整钻井液性能。开窗后对井内钻井液进行大处理，将部分老浆放掉，开启离心机，将钻井液坂土含量降至25～30mg/L，用已配制好的稀胶液将钻井液粘度降至35s左右，循环好钻井液后进行侧钻作业。钻进过程中将钻井液坂土含量控制30～40mg/L，钻进到设计控制电阻率井段前100m加1%～1.5%KCl开始提前控制泥浆电阻率，根据设计控制要求在胶液中加氯化钾边钻进边调整，保证到控制井段钻井液电阻率参数达到设计控制的范围内。钻进时逐渐将复合金属两性离子聚合物、复合铵盐、防塌降失水剂、抗温抗盐降滤失剂、磺化沥青等处理剂加到设计最大量，以保持钻井液有良好的稳定性、抑制性，控制好地层粘土造浆，提高钻井液的封堵防塌能力。为了进一步提高钻井液的携岩能力，在进入馆陶组前向钻井液中加入0.1%～0.2%的流型调节剂，使钻井液动塑比达到0.5以上。随着侧钻井斜角的增大，逐步将润滑剂量加至4%以上，而且在润滑剂的使用方面采用固体润滑剂与液体润滑剂配合使用，以达到良好的润滑效果。随着井深的增加，将普通润滑剂改为极压润滑剂，以获得了良好的润滑效果。同时利用四级固控设备对钻井液进行净化，及时清除有害固相，将固相含量控制在10%以内、膨润土含不超过50mg/L，为侧钻、定向和井眼轨迹的控制创造了良好条件。

4 侧钻施工

X9井下部裸眼段设计剖面为直-增-稳-降-直五段制剖面，最后的井段降为直井段。五段制剖面设计要比三段制控制困难，在降斜段，由于钻具靠在下井壁，增加了摩擦阻力，定向钻进时托压大，反扭角不稳定，工具面不易摆正，需要定向人员随时调整工具面，保证井眼轨迹平滑；五段制轨迹设计防卡显得尤为重要。首先针对防卡问题，本井加密短起下钻次数、处理好钻井液性能等有效措施保证井壁润滑，钻具在井内静止不超过3m in，旋转钻进或者定向钻进时，如果钻时较慢或出现拖压的现象，就大幅度活动钻具，以防粘卡。本井在满足钻进参数和井眼轨迹的情况下，简化井下钻具组合，减少钻铤数量，增加加重钻杆的数量，在钻至领眼井深1620m，开始定向时增斜、增方位，所以选用的钻具组合为：Ø215.9mmPDC+Ø172mm（1.25°）单弯螺杆+Ø165mm无磁钻铤×1根+Ø127mm无磁钻杆+Ø127mm加重钻杆6根+Ø127mm钻杆。钻进参数：钻压40kN，排量30L/s,泵压12MPa。通过精心施工，2口井的井眼轨迹都比较平滑，并复合设计要求。

5 结论

（1）套管开窗侧钻是一项复杂的工艺过程，在开窗作业施工过程中，特别是在扩窗和修窗阶段，不仅要注意钻井参数的变化，还要时刻观察振动筛返出的铁屑，这样才能保证开窗的成功。

（2）在开窗过程中还要求钻井液具有良好的携带和悬浮岩屑的能力，这样才能使铁屑充分地返到地面。

（3）在侧钻施工中要简化钻具组合，严格执行防卡工程技术措施，这样才能保证施工安全。

[1]高立军.大庆油田小井眼开窗侧钻水平井钻井技术[J].断块油气田,2008,15(4)：94-96.

[2]何军.小井眼丛式井井眼轨迹控制技术[J].石油钻采工艺,1999,21（3）：33-37.

[3]高雨根.超深盐井开窗侧钻定向对接施工工[J].中国井矿盐.2008,39(3)：21-24.

[4]袁小波.魏城2-1井双层高强度套管开窗工艺技术[J].钻采工艺，2003，26（5）：9-10.

[5]刘光道.深层大位移水平井井眼轨迹控制技术研究[J].吉林石油工业，2010，30(1)：34-38.