探析开窗侧钻小井眼水平井钻井技术

摘 要：针对开窗侧钻小井眼水平井钻井技术问题，本次研究结合我国钻井技术的发展现状，首先对开窗侧钻小井眼水平井钻井过程中的难点问题进行简单分析，在此基础上，提出难点问题的解决对策，最后，对该种类型的钻井工艺进行全面的研究，为推动我国开窗侧钻小井眼水平井钻井技术的进一步发展奠定基础。研究表明：由于该种类型钻井作业针对的是小井眼，尺寸相对较小，这使得泵压相对较高，进行钻井作业的难度相对较大，因此，工作人员需要做好钻井轨迹的设计工作，同时需要采取降低摩阻以及降低扭矩的措施，全面保障开窗侧钻小井眼水平井钻井技术得到顺利实施。

关键词：开窗侧钻;小井眼;水平井;难点对策;工艺研究

0 前言

所谓的开窗侧钻小井眼水平井钻井技术主要指的是一种将多种类型钻井技术相互结合，在對传统的钻井技术进行全面的改进以后，进而发展起来的一种相对较为先进的钻井技术，该种类型钻井技术的出现表明我国钻井技术已经进入到了新的发展阶段。使用该种类型的钻井技术，可以使得我国某些受损严重或者已经报废的油气井得以复活，这是我国油田生产作业的效率得到有效的提升[1]。一般情况下，使用该种类型钻井作业的油气田与使用传统钻井技术的油气田相比，其产量相对较高，同时也可以使得油气田生产作业的成本降低。在另一方面，受到使用工艺以及各种因素的影响，该种技术在使用的过程中也会出现一定的难点问题，这些难点问题的出现对于我国油田的发展而言十分不利。针对此问题，本次研究主要是对开窗侧钻小井眼水平井钻井技术的技术难点进行全面分析，提出难点问题的解决措施，并对其工艺进行全面的研究，为推动该种类型钻井技术的进一步发展奠定基础。

1 开窗侧钻小井眼水平井钻井技术难点分析

虽然该种类型技术的应用优势相对较多，但是使用该种类型的钻井技术仍然需要克服众多的难点问题。在使用该种技术的过程中，由于其井眼属于小井眼类型，其尺寸相对较小，这使得钻井作业的泵压相对较高，同时，井中的空间十分有限，这使得环空压力损失增加，但是其排量相对较小，在另一方面，受到该种类型钻井技术特点的影响，使得井眼的净化非常容易出现各种类型的问题，钻井作业过程中的摩阻相对较大，对油层进行保护的难度也会增加。在使用该种类型钻井技术的过程中，如果遇到塌方问题，受到井下环境相对较为复杂的影响，塌方问题难以得到有效的解决[2]。

2 开窗侧钻小井眼水平井钻井技术难点对策

2.1 井眼轨迹设计

为了保障钻井作业可以顺利进行，工作人员首先需要对钻井的轨迹进行全面的研究设计，在进行设计的过程中，需要充分考虑水平井的基本特点、套管开窗以及造斜率等多方面的因素，同时，为了对油层进行有效的开采，井眼轨迹的设计还需要参考当地的地质资料。由于该种技术主要是应用于老井方面，老井的钻井年代相对较为久远，同时，与新井相比，老井的设计也存在着较多的差别，所以在进行井眼轨迹设计的过程中，还需要考虑老井设计的基本特点，在有必要的前提下，需要对其进行三维设计，以此保障钻井轨迹的设计满足精度要求。一般情况下，该种类型钻井作业的三维轨迹可以分为三个轨道，由于第一轨道和第二轨道在进行施工作业的过程中，非常容易出现施工作业情况与设计情况不符的问题，因此，在对第二轨道的造斜率进行设计的过程中，需要尽可能保持相对较低的状态，进而使得该轨道成为调整段，最终使得实际钻井轨迹与设计的钻井轨迹相符合[3]。在进行钻井轨迹施工作业的过程中，对造斜率进行全面的把控十分关键，只有工作人员结合实际情况确定最为合理的造斜率，才能使得井眼的轨道具有很强的可行度，同时，也使得后期过程中的井眼维修作业更加的简单。

2.2 降低摩阻和扭矩

对钻井作业的方式方法以及相关参数进行全面的调整，有利于对各种类型的工具进行全面的保护，以此防止钻井工具在使用的过程中出现弯曲损坏等问题，这就要求工作人员必须对油井内的实际情况进行全面的把控，并根据井中的实际情况对钻井参数进行合理的调整。一般情况下，在进行钻井作业的过程中，对于斜井段而言，工作人员可以使用柔性的钻杆，以此使得井壁对钻杆的阻力降低。在另一方面，在钻井作业的过程中工作人员也可以使用短程钻井的方式，即将整个钻井作业分为多个阶段，通过该种方式可以使得钻井作业的效率以及质量都得到全面的提升。为了对摩阻以及扭矩进行全面的控制，工作人员还需要引进分段旋转洗井的基本方法，该种方法可以达到对岩屑床进行破坏的目的，由于钻井作业过程中，井中的空隙相对较小，为了进一步提高中靶的几率，工作人员需要对造斜的相关参数进行适当的调整，为了使得钻井液循环过程中滤饼的摩阻降低，工作人员还需要对滤饼进行有效的控制，对滤饼实施乳化工艺方法，进而使得钻井液的净化问题得到全面的解决。

3 开窗侧钻小井眼水平井钻井技术工艺研究

3.1 定向施工

在进行定向施工作业的过程中，工作人员可以根据陀螺测斜的相关数据资料，对井下的轨迹进行全面的控制，对所有的数据资料进行全面的分析，并结合钻井作业所处区域的环境状况以及地层中的倾角数据，使得钻井工作可以得到分期实施的目的。为了使得定向施工作业过程中的螺杆可以顺利的进入到新地层之中，工作人员在进行操作作业的过程中需要严格遵守各种类型的制度要求，当每钻进1m的过程中，工作人员需要对各种数据进行全面的记录，同时还需要及时了解钻头以及钻杆的相关情况，对受损严重的零部件以及工具进行及时的更换。工作人员在对各种数据进行收集以后，可以使用这些数据制作跟踪图，同时，在进行定向施工作业的过程中，工作人员还需要对泥浆泵等多种类型的地面装置进行检查，尤其是对于螺杆有关的各种设备装置进行检查，以此保障这些类型的装备可以处于正常工作的基本状态，各种类型的设备以及装置都会对钻井作业的效果产生严重影响。

3.2 磨铣工艺

目前在使用开窗侧钻小井眼水平井作业技术的过程中，需要在3800m-4100m位置处设置悬空的水泥塞，以此使得相关工具可以在3804m位置处探伸到水泥面，一般情况下，一直到3900m位置处，工作人员都可以使用同一种型号的通经规。在进行钻井作业的过程中，为了进一步提高钻井作业的效果，工作人员需要使用与该种类型钻井作业相互匹配的工程软件，使用工程软件对造斜率进行全面的计算，并根据计算结果对井下水平段以及造斜段之间的夹角进行预测，掌握两者之间的角度变化规律。同时，工作人员需要根据水泥封固的基本情况，以此确保窗口可以始终处于套管的中间位置。工作人员需要对地面上的斜向器以及复式的铣锥进行全面的外观检查，并对这些工具的草图进行全面的绘制。在工作人员将斜向器下放到井底位置以后，需要对井深进行反复的校核，并全面确定斜向器所处的方位以及位置，在进行三次憋压作业以后，工作人员可以对斜向器进行全面的固定，此时才能进行起钻作业。

4 结论

通过本次研究可以发现，开窗侧钻小井眼水平井钻井技术属于一种较为先进的钻井技术，该种类型钻井技术可以使得老井以及受损严重的井得以复活，对于我国油气田的进一步发展而言十分有利，但是该种类型钻井作业在使用的过程中也非常容易出现各种类型的难点问题，因此，工作人员需要做好钻井轨迹的设计工作，同时需要采取降低摩阻以及降低扭矩的措施，全面保障开窗侧钻小井眼水平井钻井技术得到顺利实施。

参考文献：

[1]艾贵成，王震玉，马上岗，等.开窗侧钻小井眼水平井钻井技术[J].吐哈油气，2009（03）：12-16.

[2]闫德宝.小井眼开窗侧钻水平井钻井技术[J].西部探矿工程，2010，22（09）：53-55.

[3]高立军，王广新，郭福祥，等.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（04）：94-96.

作者简介：

刘士铭（1983- ），男，辽宁盖县人，助理工程师，从事钻井技术服务工作。