长裸眼双层套管开窗侧钻工艺技术应用实践

摘 要：本文以华东油气分公司泰州采油厂第一口采用双层套管开窗侧钻工艺技术获得成功的侧钻井为实例，展开对长裸眼井实施双层套管开窗侧钻工艺技术的研究工作，以此为今后相同类型井的施工提供有益的借鉴。

关键词：泰州采油厂;长裸眼井;双层套管开窗侧钻;工艺技术;应用;实例;研究

油田经过较长时间生产的开发，受到套管变形或损坏、井下落物事故不易处理、井下水锥或气锥等多种原因的影响，有些已出现不能继续维持正常生产的状况，造成原油及天然气产量的逐年下降，为了有效的利用现有井眼，特别是发挥老井潜力，降低钻井综合成本，国内油田加强了长裸眼井、小井眼开窗侧钻技术的研究与应用。经过多年发展，目前这一技术已经日趋成熟和完善。华东油气分公司泰州采油厂在侧张2-4井118mm井眼实施长裸眼井段双层套管开窗侧钻技术，并于2020年5月23日顺利完钻。这是该采油厂第一口使用该项工艺并且获得成功的侧钻井，具有非常重要的意义。

1 长裸眼双层套管开窗侧钻工艺技术

我国很多油田都进入中后期开采阶段，油田的后备储量缺乏、采收率低、钻井成本高。为将油井资源充分挖掘利用，达到稳产增效的目的，开窗侧钻工艺技术是近年提高中后期油井稳产上产的主要手段之一，特别是针对井眼尺寸小、长裸眼段的油井，因其施工难度较大，开窗侧钻工艺作为一项高效快捷的修井工艺，受到广泛重视。这项工艺既能保证井下安全，又可以准确控制井眼轨迹，在油田总产液量无法继续增加情况下确保了油田产能最大化。

长裸眼双层套管开窗侧钻工艺技术是多项技术的结合，具体采用的方式应根据油井的实际情况而定。由于各个油田现状不同，油藏埋深、储层物性、地质特点、套管程序等各方面存在诸多不同之处，有效利用套管开窗侧钻技术，提高油藏开发效果，需要根据油田的实际情况，提前做大量研究工作，主要包括钻井设备优选配套，井眼轨迹设计、监测和控制，钻井液、完井液选型及现场处理维护，完井固井施工及测井射孔等，以形成一套适合各个油田本身的侧钻井技术。侧钻井技术主要应用在以下井况：井下技术状况差（套管变形或损坏、井下落物）;采油井不出油或低产井;老井油层互窜或油层高含水;调整井网挖掘剩余油，增加可采储量;老井加深，开发或勘探深层系的油藏。

长裸眼侧钻主要是针对深井进行的侧钻方式，目前有新型的深层裸眼开窗的裸眼侧钻工具供使用，此类裸眼侧钻工具设计合理，结构简单，操作简便，主要由送入总成、斜向器、脱开总成、套管、承托循环锚定器、引鞋组成。裸眼工具原理是送入及脱开总成采用液压球座的方式，稳定性高，下入过程中可以旋转;承托循环锚定工具采用平衡活塞的原理，可将整套管串锚定在井壁上。裸眼侧钻工具可以在侧钻点位置进行底部支撑进而侧钻开窗，由于金属硬度远大于地层硬度，从而保证开窗侧钻顺利进行;该套人工井底采用液压丢手设计，保证丢手脱开顺利，安全可靠;工具设计有防转机构，在下入遇阻以及摆方位时，可以随意旋转工具，保证下入顺利及方位确定;斜向器下端连接套管，锚定依靠锚定器及水泥封固，锚定可靠，保证后续开窗钻进时斜向器稳定。

双层套管开窗侧钻井，铣锥需同时穿透两层套管并形成规则窗口，开窗侧钻难度很大。并且随着长期高速高效的开采，油田生产平台下方井眼轨迹错综复杂，因防碰问题侧钻井实施难度越来越大。施工前，企业相关技术部门应组织工程技术人员详细论证施工方案，优化钻具结构，并针对开窗的不同阶段制定出详细的措施和施工参数，保证所开窗口质量良好，在后期起下钻及电测等施工中不会出现遇阻、挂卡现象。在严密组织，精心施工前提下，制定行之有效的技术措施，在施工过程中借鉴邻井侧钻经验，正确钻头选型，采取优化钻井液流型、调整泥浆性能、提高钻井液密度、精准实施堵漏等各种措施，实现井筒压力平衡，确保施工油井顺利完钻，电测能够一次到底，固井一次成功。

2 技术优势

长裸眼双层套管开窗侧钻工艺技术，这项综合性的工艺技术，具有安全性高，针对性强、节省时间、成本相对较低的优势。其中，套管内开窗侧钻属于在开发老油田能达到较好效果的增产方法，应用套管内开窗侧钻技术比钻更新井、调整井要相对容易，具有一定的经济性和可行性。利用套管内开窗侧钻技术挖掘仍未动用的剩余油，使原井能够充分利用，同时有效开发剩余油。套管内开窗侧钻技术利用原井眼对油藏进行再开发挖潜，并充分利用原井已有一些采输设备，使原井生产潜力充分发挥的新技术新工艺，进一步延长原井使用寿命，提高原油产量，还可利用原井的井眼大幅度降低施工成本，缩短施工周期，提高综合经济效益。因而，开窗侧钻二次开发老井的油气资源具有广阔的应用前景。并且，裸眼侧钻工具在深井采用的成功应用，能够满足深井裸眼侧钻的需求，也是为钻井侧钻技术提供的一种新方式，解决了侧钻成本高、耗时长及侧钻失败等问题，工具脱开及锚定十分可靠，具有施工工艺完善等诸多优点，相同作业条件下真正达到降本增效目的。

3 应用实例分析

泰州采油厂侧张2-4井是一口套管直下的三级结构井，设计井深2683.69m，全井最大井斜44.23°，水平位移614.52m，井眼轨道设计为“侧钻-增-稳-增-稳”剖面。通过采用双层套管开窗侧钻工艺进行钻井，目的是提升苏北剩余夹角油动用程度，使其最大化得到有效采收。该井设计裸眼段长为1182.69m，且钻遇易垮塌泥岩段较长，对于苏北工区118mm小井眼侧钻井而言，有着很大施工难度，而实施双层套管开窗工艺在国内开窗成功率仅为50%左右。为保障该井正常实施，采油厂工程技术人员多次现场进行调研论证，优化设计开窗铣锥，坚持现场指导，在进行前期大量充足的准备工作之后，仅用5h完成双层套管开窗作业。同时，为降低油管刚性，技术人员还将该井下部油管串结构由短管串结构优化为长管串结构，保障油管能够一次性顺利入窗。2020年5月23日，側张2-4井118mm小井眼侧钻井顺利完钻，完钻井深2650m，小井眼钻井有效进尺1186m，标志该采油厂φ244.5mm×φ139.7mm双层套管开窗侧钻工艺技术获得成功。

4 应用效果

泰州采油厂工程技术人员通过调研论证，先后攻破了诸多技术难题，顺利完成了φ244.5mm×φ139.7mm双层套管开窗，小井眼长裸眼井定向钻进和裸眼完井电测等施工项目，成功解决了小井眼油管入窗难，固井水泥浆压差大等难题，确保侧张2-4井钻完井工程的成功实施。完井测井显示油层2层，视厚共计31.7m。差油层1层，视厚2.6m。油气显示良好，完成苏北工区张家垛区块张2断块剩余油挖潜目标。此外，本次侧张2-4井施工采用优化设计的120mm开窗铣锥，双层套管开窗时间短，优化油管结构方案确保入窗顺利，且完成小井眼长裸眼大斜度井完井电测一次成功、窄间隙固井工艺及小井眼长裸眼定向钻井等多项施工纪录，提升了采油厂侧钻工艺技术水平，更为苏北油田小井眼日后侧钻施工提供有力技术支撑。此次侧张2-4井的成功实施必然会加快华东油气油增储上产的步伐，全面提高苏北剩余夹角油动用程度。

5 结语

长裸眼双层套管开窗侧钻工艺技术是在原有的一些比较成熟的钻井技术上的更进一步的提高，通过泰州采油厂第一口采用该技术的成功案例分析，这项技术具备省时、节约、便利、高效的优势，该厂攻破一系列的众多技术难题，并对技术进行合理优化，最终顺利完成施工任务。能够为今后相同类型或相似井的施工提供很好的借鉴，一些具体的施工技术、施工经验值得总结，使这项有效的技术措施，能够为其他井成功完成施工任务提供宝贵的资料，为未来相同的建设提供有益的参考。

参考文献：

[1]杨国涛.辽河油田套管井开窗侧钻工艺技术应用实践[J].石化技术，2017（07）.

[2]祁永勤.长裸眼侧钻井施工技术探讨[J].工业，2016，02（08）.

作者简介：

吴楠（1991- ），男，汉族，江苏泰州人，本科学历，石油工程专业，职称：助理工程师，研究方向：钻井工程。