钻水平井工艺样本.doc

侧钻水平井工艺技术一、 套管开窗技术1.1开窗方式一方面开窗点选取应保证轨迹可以实现，开完窗后需稳斜试钻20～30m，由于这一段受套管磁性干扰套管开窗方式有断铣式开窗和斜向器开窗两种斜向器开窗是在套管内预定位置下入带有卡瓦锚定功能导斜装置斜向器下入预定井深，用陀螺定向仪器使斜面朝着设计方位，然后打压坐封锚定卡瓦与套管固定在一起锚定后斜向器不能上下移动和左右转动最后借助斜向器斜面用铣锥在套管内开出一种具备一定长度并且平滑窗口图1.斜向器开窗示意图1.2开窗钻具选取普通在工程设计开窗钻具组合形式为：φ118.0mm钻绞式铣锥+φ73.0mm加重钻杆×20m+φ73.0mm钻杆+76.2mm方钻杆表1.井下作业公司开窗效果记录井号钻具组合开窗耗时开窗趟钻窗口地层作业井队C1061Φ118mm钻绞式铣锥+Φ73mm加重钻杆2根+Φ73mm普通钻杆约80h2西山窑C08343LU3107Φ118mm钻绞式铣锥+Φ73mm加重钻杆3根+Φ73mm普通钻杆约48h2呼图壁C12340LU3057Φ118mm钻绞式铣锥+Φ73mm加重钻杆20根+Φ73mm普通钻杆18h1呼图壁C08343LU9164Φ118mm钻绞式铣锥+Φ73mm加重钻杆20根+Φ73mm普通钻杆29h1K1h2 7C08340LU1154Φ118mm钻绞式铣锥+Φ73mm加重钻杆10根+Φ73mm普通钻杆27h1K1h1 5C08340从上表中不难看出，使用20m加重钻杆效果并不是很抱负，中和点在刚性较小普通钻杆上话，容易使钻具受交变应力而同步浮现公转与自转，影响开窗作业顺利进行以及扰乱开窗方位精确性。

因而，推荐在开窗时底部多加加重钻杆一方面，保障开窗作业顺利进行和开窗稳定；另一方面，可以一次性将需要使用加重钻杆拉上钻台，以免分多次拉钻杆（就陆梁作业区侧钻状况来说，基本上加重钻杆使用都是10-20根）1.3开窗参数选取将铣锥下入预订位置后，应先使用配备好泥浆提出井内清水，保证在进行开窗作业时有足够粘度和切力达到悬浮钻屑目，保证钻屑顺利携带出井筒开窗初期，为了有效在套管内壁磨出窝状接触面，控制钻压5～10KN，转盘速度40r/min左右，轻压慢放，避免蹩跳当铣锥磨穿套管，进入地层（一方面接触水泥环，依照钻屑判断），该阶段为铣锥骑套管阶段，可逐渐增长钻压至15～25KN，钻速提高至50～60r/min，磨铣至铣锥完全进入地层之后再将钻压降至10～20KN,转速为60 r/min，继续钻进至设计开窗井深，需要强调一点是：如果原井固井质量不是较好，可以依照实际状况恰当增长钻进深度，由于铣锥钻进稳斜效果加之使用PDC钻头钻进要好，继续钻进一段距离有助于轨迹迅速远离原井套管开窗结束后，钻压降为5～10KN，转盘钻速提高到80～90 r/min来回重复修窗至上提下放钻具无碰挂现象后大排量洗井干净，提钻。

1.4注意事项1.开窗作业之前，一定要先做好替浆作业，并且在开窗过程中保证泥浆排量、泥浆泵工作正常，避免钻屑无法及时携带出导致重复磨铣、卡钻、蹩跳等复杂状况；2.开窗过程中密切关注钻屑状况，若大某些钻屑为粉状，则表达钻压过小，需恰当增长钻压；若大某些钻屑为块状，则表达钻压过大，需恰当减少钻压；正常开窗时，大某些钻压为长丝状同步，要注意钻压使用要避免严重蹩跳3.开窗作业对定向方位影响开窗时候，铣锥和斜向器、套管互相摩擦，期间摩擦力必定相称大这与铣锥和斜向器摩擦后分析所得成果一致当铣锥与斜向器摩擦时，由于铣锥为正转，两者之间摩擦力有使斜向器正转趋势，当斜向器固定不够牢固时，就偏离原方向并向方位增大方向移动开窗方位设计方位铣锥转动方向设计方位在铣锥摩擦带动下斜向器移动趋势铣锥 图2 开窗过程对斜向器方向影响因而，在开窗过程中一定要避免过大钻压浮现，钻压越大，铣锥与斜向器之间摩擦力越大，越容易导致斜向器旋转此外，在陀螺定向时可以通过一种较设计开窗方位小角度修正值来平衡开创过程中导致影响依照现场经验，这个修正值普通选取30-40°4.双层套管开窗、套管外无水泥或者固井质量不合格套管开窗等特殊状况，可依照实际状况与分公司有关领导与技术人员分析讨论后选取适当工具和方式进行开窗作业。

二、轨迹控制技术2.1轨迹设计分析与优化拿到设计第一步，是认真分析和理解设计状况，掌握设计中重点规定和难点问题，做到胸有成竹，然后才可以在施工过程中做到游刃有余由于设计软件局限性，在进行侧钻井轨迹设计时，难免浮现某些不利于实钻过程中轨迹控制因素表2.LU2034工程设计轨迹数据井深井斜方位角垂深位移北坐标东坐标井眼曲率段长(m)(°)(°)(°)(m)(m)(m)(°/30m)(m)1275.002.49189.571274.953.96-1.02-3.830.000.001305.002.49189.571304.924.66-2.31-4.050.0030.001309.440.55320.761309.364.72-2.38-4.0819.474.441449.1890.43189.571398.1091.97-89.89-19.4819.49139.741529.2090.43189.571397.50171.94-168.79-32.790.0080.02图3.LU2034井轨迹设计垂直投影图如上表所示：使用北京鑫磊时代轨迹设计软件设计轨迹时，为了实现精准中靶，软件会自动生成一段降斜井段，若不能及时发现，则会对后续轨迹控制带来很大麻烦。

表3.使用别软件进行优化设计后轨迹数据图4.优化后轨迹垂直投影图对比可以看出，使用轨迹优化设计可以有效消除降斜段，使得现场技术人员可以更加直观进行轨迹控制和预测优化设计办法：以原设计为基本，进行轨迹优化设计可以采用延长试钻段或者进行轨迹分段设计来消除该降斜段2.2螺杆钻具选取在轨迹控制段，钻具组合优选就更加重要了，一方面要进行动力钻具选取，动力钻具造斜能力要与设计相符合，现场上普通选用螺杆造斜能力应当在设计造斜率1.1～1.2倍，这样可以达到较少趟钻完钻，缩短钻井时间，避免了某些裸眼段长时间暴漏产生复杂状况也许为了满足现场需要，建议准备系列造斜率螺杆钻具，这样避免高造斜率螺杆钻具和低造斜率钻具频繁交替使用，影响轨迹预测、仪器测量精度、局部过大狗腿度、键槽产生和作业周期增长等2.3钻杆选取在小井眼中，岩屑床影响更加严重，摩擦阻力更加突出，为理解决这些问题，除了从钻井液着手外，还得考虑钻具使用与否合理结合国内外经验，当前普通规定现场必要配备一定量加重钻杆和斜坡钻杆两者接箍都是具备坡度，从而钻压传递易，能减少移动中摩阻和岩屑局部集中，保护井壁稳定，同步具备较好抗压抗扭作用，当前在侧钻井施工中广泛应用。

现场施工中，普通规定在小角度钻进阶段（现场普通以50°左右划分），加重钻杆配在下面，有助于向钻头加压，而在大角度时候，钻杆重量重要体现为井壁上压力，传递钻压能力明显减少或没有了，因而必要进行钻具倒装，这样可以达到减少摩阻目，减少钻井风险下面所简介钻具组合分别应用于小角度和大角度井段Φ117.5mm PDC钻头+Φ95.0mm单弯外壳螺杆钻具+定向接头+无磁加重钻杆+Φ73.0mm加重钻杆+Φ73.0mm斜坡钻杆+Φ73.0mm钻杆+76.2mm方钻杆Φ117.5mmPDC钻头+Φ95.0mm单弯外壳螺杆钻具+定向接头+无磁加重钻杆+Φ73.0mm斜坡钻杆+Φ73.0mm加重钻杆+Φ73.0mm钻杆+76.2mm方钻杆在现场实际施工当中，如果全井造斜率高，既有螺杆钻具造斜能力相对富余较少，则可直接使用倒装钻具组合2.4造斜过程中轨迹监控与实时调节拟定好造斜方案之后，现场轨迹控制技术人员必要实时做好监控工作，以便在发生异常状况时及时作出调节，保障造斜作业按照设计顺利进行，避免浮现复杂状况一方面，规定司钻人员严格按照技术人员给定工具面及其她参数进行钻进作业，禁止在工具面异常或者工具面未能及时更新时盲目钻进。

第二，按照规定及时做好测斜工作，必要时需进行加密测斜技术人员要依照测斜数据及时做出预测与计算，以拟定下步施工办法第三，作为现场技术人员需要有大局观，需实时考虑整个钻进过程实行2.5合理选取电测位置，减少起下钻趟数依照地质设计规定，陆梁地区侧钻水平井普通规定对开窗点至靶前20米进行涉及持续井斜、伽马、自然电位、双侧向在内四项电测在现场轨迹控制当中，现场技术人员应依照实际造斜状况来决定电测井深电测井深选取根据：1、以地质设计规定为基准，环绕在中靶前20米左右选取；2、由于电测仪器滞后影响，电测井深应满足在垂深上可以满足电测后图纸分析规定；3、由于设计造斜率与螺杆钻具实际造斜率之间差别，电测井深应当考虑电测先后造斜率规定，尽量减少提下钻趟数2.6.注意事项2.6.1调节工具面以正转转盘为主对于砂岩等可钻性好地层，应采用控时钻进技术，有进尺即可，以尽量减少无控进尺钻进过程中采用带压微调技术，转盘转动角度左右30°为限，通过微调转盘，调节工具面变化趋势，使工具面在所盼望值20°左右摆动带压倒转一次不超过30°，持续倒转不超过90°若带压倒转效果不明显，可上提钻具，依照实际状况，可再倒转后在加压，也可直接加压。

多次微调后摆正工具面工具面摆正后尽量控制好钻压，不要使扭矩过大而使钻具反转调节工具面经常要耗费大量时间，导致某些无控进尺2.6.2 钻完一单根后需划眼顺畅后再加单根继续钻进及时消除岩屑堆积，井眼不规则状况2.6.3井眼环空小，控制井漏、卡钻等工程事故难度比较高 井眼环空小，使得井内相对大井眼来说比较微小压力变化也也许给井壁导致比较大伤害，影响井壁稳定；而在如此小环空内，井壁稍微不稳定就也许导致卡钻、井漏等事故发生在现场实践中，总结出来某些防止工程事故办法，简要简介如下：（1） 加强对泥浆动态监控依照所钻遇地层，及时调节泥浆性能，以保证地层稳定性；（2） 保证固控设备正常运转，保证泥浆固相含量处在一种比较低水平，减少对井壁冲刷；（3） 精细划眼，在状况容许状况下采用动转盘划眼，增长井眼直径，提高井眼质量；（4） 平稳开泵；井内静止时间比较长时先小排量洗井循环泥浆，使泥浆粘度达到设计值后在增长到正常排量，这个过程应当密切监控；（5） 采用恰当减少脉冲主阀头直径（以减小脉冲幅度，使脉冲幅度从钻井中1000kpa以上减少到800kpa如下），恰当减少脉冲检测门限等手段减小井内压力变化幅度。

6） 在做工程设计时，尽量避免大斜度井段通过疏松地层，如煤层等2.6.4复合划眼钻具比较容易疲劳损害相比普通状况下裸眼水平井，侧钻水平井所用螺杆角度都比较大，在造斜段，2°如下螺杆很少使用加之钻具直径小，抵抗各种损害能力下降，因此很容易发生钻具事故造斜钻进过程中，容易浮现造斜率过高导致后续无法中靶现象，但是，使用大斜度螺杆钻具进行复合钻进风险很大，钻具折断事故在咱们施工过程当中也是屡见不鲜因而，浮现造斜率过高时，推荐使用更换螺杆钻具方式解决如果必要使用大角度螺杆钻进，需注意如下几点：（1）复合钻进要选取在地层松软泥岩层进行，尽量减少钻进时螺杆钻负荷；（2。