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[摘 要]随着科学技术的进步，钻井技术也得到了很大的发展。小井眼开窗侧钻水平井钻井技术的应用，为解决油井老化或者报废的问题提供了新的思路。本文主要就小井眼水平井开窗侧钻钻井技术进行解析。
[关键词]小井眼 水平井 开窗侧钻 钻井技术
中图分类号：TE2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）36-0069-01
油田的水平井在长时间的使用及各种因素的影响下出现停、报废等现象，使得石油资源无法充分开发，需要对该类水平井实施有效的修复措施，让老化的油井重新进行正常生产活动。小井眼开窗侧钻水平井钻井技术在解决该类问题上十分有效，其是属于综合性钻井技术，具有成本低、施工周期短、经济效益高及环保等优势，能够以较低的费用及简单的工序充分利用原油井的场地、设备等，修复套管受损、停产或者报废的油井，使之重新进入生产状态，充分开发各类油藏、提高油藏的开采效率及单井的产量。
一、开窗侧钻概述
先对套管的尺寸、过往的使用情况及磨损状态等因素，再根据上述情况确定某一位置，使用斜向器和开窗铣锥将其打磨成窗口形状，再利用侧钻钻具在新的位置打出新的井眼。该技术造作较为简单方便，但是套管会对测量仪器产生磁干扰，因此在钻井过程中，钻至距离设计窗口约20米的位置，还需要使用陀螺测斜仪测量方向，确保钻井位置及方向没有偏离，需要消耗较高的成本。
二、相关设计及控制
1、轨迹设定
保障开窗侧钻水平井眼的施工不出现意外情况，提高施工质量，应保障井眼轨迹的合理性。小井眼开窗侧钻水平井在设计时，不仅需要考察油层性质，遵守方便开采的原则、一般水平井的特性，及套管体上开窗及定向井段的斜率高、井眼尺寸小、井段的控制长度较短等特性，还需要对原井眼的斜度、方位、走向轨迹进行参考并与新井眼的斜度、尺寸、进行对照，综合的设计出其三维轨迹，便于控制新井眼走向，使之符合设计要求。一般将其设计为三增轨道，井段的中部所需的斜率较小，将其视为调整部分，如果所需斜度较高的第一段及第三段出现误差时，可以进行一定的调整。因此该类斜度的确认是即为重要的环节。需要提高斜度的井段在造斜时，需要考虑诸多方面的影响，如该位置的地质条件、设计要求、造斜马达的性能、测量仪器通过能力、完井管柱的性质等，其中较为重要的则是造斜马达的性能，包括马达的型号、弯度、钻头的规格、类型、钻具的具体构造、油藏存储层的地质条件及设备的相关参数，其直接决定了井眼的走向，也能对该轨迹设计的可操作性及难度进行检验，是井眼轨迹的技术层次的标志，因此实际施工中需要考察马达工作能力及设计要求进行合理施工。
2、设备组合的选择及施工要点
井眼的施工所需的主要工具为测量仪器及钻井工具。实践证明在小井眼水平井造斜中使用有线随钻测量仪是较为有效的措施，其工作原理是先通过电缆使用钻井液脉冲将需要测量的要素传送至地面，如测量点的位置、测量点的井斜及相关钻井工具的面角等，从而对水平段进行各项要素的有效控制。在测量过程中需要将有线随钻测量仪器的线缆反复置入地下及移至地面，所耗时间较多，效率有限，但是其在传输数据时的效率极高，消耗的成本也较小。一般在该仪器进行测量时，应保持传感器与钻头的距离在5米至8米之间。小井眼的半径较小，造斜的井段的长度较小，斜度变化大，造斜井段对于钻柱的弯曲作用力极大，从而导致钻具因疲劳而受到损害，在钻柱旋转的过程中，钻柱在处于弯曲井段中，受到的外力结构较为复杂，因疲劳而受到损害的概率更高。因此在施工中需要做好防护措施，如不管是在造斜段或者使水平井段中，均使用斜坡钻杆，而在直径段使用加重钻杆，能够有效减少钻柱所受到的摩擦力，提高钻柱的稳定性及抗压性能。
3、井眼轨道测量及摩擦阻力控制
准确的计算出钻具的造斜率是井底参数预测技术重要环节。先以预先计算出的螺杆钻具造斜率为原始数据，利用水平井工程的专业软件，对于水平井段或者造斜井段倾斜的角度及方位角的变化进行准确的设定及预测，保障井眼轨迹与开窗位置能够最终汇合。在钻井的过程中需要在保证施工的安全及效率，因此减少摩擦阻力及降低扭矩是十分有必要的。
4、相关注意事项
现场施工时，也会因为人员施工技术、实际操作、地质条件等因素出现意外状况遇到各种问题，因此需要注意某些相关事项如每个钻井中遇到的情况均有所不同，造斜马达在每个井眼中表现出来的造斜性能是不一样的，但是其在同一个井眼中会表现一定的规律，需要根据该类变化规律及时调整马达的参数，控制好井眼的轨迹；某些钻头的钻井效率高，但是由于井眼的半径较小，给鉆井工作带来了较多的困难，在切削扭矩较大的情况下，钻具受到极大的外力作用，因此需要控制其受力情况，避免钻具出现严重损坏或者其他事故；在施工时也要与现场人员做好沟通工作，全面掌握油藏的位置、油层有效厚度、地质条件、岩性及相关环境要素，提高事故预防能力及控制力。
三、总结语
小井眼开窗侧钻水平井钻井技术属于集合了多种施工技术的综合性施工工艺。需要对相关施工要素进行科学合理的设计及优化，制定合理的施工方案。其使用的有线随钻测斜仪成本较低，数据传送的效率较高、使用范围广，并配合组合式随钻测斜技术，能够保障开钻水平井时准确的达到设计位置，顺利穿透油藏存储层，并减少测量中存在的风险，避免出现施工意外。该项技术对于报废井、停产井及低产井的修复与改造有着十分积极的意义。
参考文献
[1] 雷静，小井眼开窗侧钻水平井钻井技术的研究[J]，中国石油和化工标准与质量，2013年07期.
[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年09期.
[3] 蒋海涛，王益山，韩振强，刘永峰，小井眼开窗侧钻井固井工艺技术[J]，石油钻采工艺，2003年02期.
[关键词]小井眼 水平井 开窗侧钻 钻井技术
中图分类号：TE2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）36-0069-01
油田的水平井在长时间的使用及各种因素的影响下出现停、报废等现象，使得石油资源无法充分开发，需要对该类水平井实施有效的修复措施，让老化的油井重新进行正常生产活动。小井眼开窗侧钻水平井钻井技术在解决该类问题上十分有效，其是属于综合性钻井技术，具有成本低、施工周期短、经济效益高及环保等优势，能够以较低的费用及简单的工序充分利用原油井的场地、设备等，修复套管受损、停产或者报废的油井，使之重新进入生产状态，充分开发各类油藏、提高油藏的开采效率及单井的产量。
一、开窗侧钻概述
先对套管的尺寸、过往的使用情况及磨损状态等因素，再根据上述情况确定某一位置，使用斜向器和开窗铣锥将其打磨成窗口形状，再利用侧钻钻具在新的位置打出新的井眼。该技术造作较为简单方便，但是套管会对测量仪器产生磁干扰，因此在钻井过程中，钻至距离设计窗口约20米的位置，还需要使用陀螺测斜仪测量方向，确保钻井位置及方向没有偏离，需要消耗较高的成本。
二、相关设计及控制
1、轨迹设定
保障开窗侧钻水平井眼的施工不出现意外情况，提高施工质量，应保障井眼轨迹的合理性。小井眼开窗侧钻水平井在设计时，不仅需要考察油层性质，遵守方便开采的原则、一般水平井的特性，及套管体上开窗及定向井段的斜率高、井眼尺寸小、井段的控制长度较短等特性，还需要对原井眼的斜度、方位、走向轨迹进行参考并与新井眼的斜度、尺寸、进行对照，综合的设计出其三维轨迹，便于控制新井眼走向，使之符合设计要求。一般将其设计为三增轨道，井段的中部所需的斜率较小，将其视为调整部分，如果所需斜度较高的第一段及第三段出现误差时，可以进行一定的调整。因此该类斜度的确认是即为重要的环节。需要提高斜度的井段在造斜时，需要考虑诸多方面的影响，如该位置的地质条件、设计要求、造斜马达的性能、测量仪器通过能力、完井管柱的性质等，其中较为重要的则是造斜马达的性能，包括马达的型号、弯度、钻头的规格、类型、钻具的具体构造、油藏存储层的地质条件及设备的相关参数，其直接决定了井眼的走向，也能对该轨迹设计的可操作性及难度进行检验，是井眼轨迹的技术层次的标志，因此实际施工中需要考察马达工作能力及设计要求进行合理施工。
2、设备组合的选择及施工要点
井眼的施工所需的主要工具为测量仪器及钻井工具。实践证明在小井眼水平井造斜中使用有线随钻测量仪是较为有效的措施，其工作原理是先通过电缆使用钻井液脉冲将需要测量的要素传送至地面，如测量点的位置、测量点的井斜及相关钻井工具的面角等，从而对水平段进行各项要素的有效控制。在测量过程中需要将有线随钻测量仪器的线缆反复置入地下及移至地面，所耗时间较多，效率有限，但是其在传输数据时的效率极高，消耗的成本也较小。一般在该仪器进行测量时，应保持传感器与钻头的距离在5米至8米之间。小井眼的半径较小，造斜的井段的长度较小，斜度变化大，造斜井段对于钻柱的弯曲作用力极大，从而导致钻具因疲劳而受到损害，在钻柱旋转的过程中，钻柱在处于弯曲井段中，受到的外力结构较为复杂，因疲劳而受到损害的概率更高。因此在施工中需要做好防护措施，如不管是在造斜段或者使水平井段中，均使用斜坡钻杆，而在直径段使用加重钻杆，能够有效减少钻柱所受到的摩擦力，提高钻柱的稳定性及抗压性能。
3、井眼轨道测量及摩擦阻力控制
准确的计算出钻具的造斜率是井底参数预测技术重要环节。先以预先计算出的螺杆钻具造斜率为原始数据，利用水平井工程的专业软件，对于水平井段或者造斜井段倾斜的角度及方位角的变化进行准确的设定及预测，保障井眼轨迹与开窗位置能够最终汇合。在钻井的过程中需要在保证施工的安全及效率，因此减少摩擦阻力及降低扭矩是十分有必要的。
4、相关注意事项
现场施工时，也会因为人员施工技术、实际操作、地质条件等因素出现意外状况遇到各种问题，因此需要注意某些相关事项如每个钻井中遇到的情况均有所不同，造斜马达在每个井眼中表现出来的造斜性能是不一样的，但是其在同一个井眼中会表现一定的规律，需要根据该类变化规律及时调整马达的参数，控制好井眼的轨迹；某些钻头的钻井效率高，但是由于井眼的半径较小，给鉆井工作带来了较多的困难，在切削扭矩较大的情况下，钻具受到极大的外力作用，因此需要控制其受力情况，避免钻具出现严重损坏或者其他事故；在施工时也要与现场人员做好沟通工作，全面掌握油藏的位置、油层有效厚度、地质条件、岩性及相关环境要素，提高事故预防能力及控制力。
三、总结语
小井眼开窗侧钻水平井钻井技术属于集合了多种施工技术的综合性施工工艺。需要对相关施工要素进行科学合理的设计及优化，制定合理的施工方案。其使用的有线随钻测斜仪成本较低，数据传送的效率较高、使用范围广，并配合组合式随钻测斜技术，能够保障开钻水平井时准确的达到设计位置，顺利穿透油藏存储层，并减少测量中存在的风险，避免出现施工意外。该项技术对于报废井、停产井及低产井的修复与改造有着十分积极的意义。
参考文献
[1] 雷静，小井眼开窗侧钻水平井钻井技术的研究[J]，中国石油和化工标准与质量，2013年07期.
[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年09期.
[3] 蒋海涛，王益山，韩振强，刘永峰，小井眼开窗侧钻井固井工艺技术[J]，石油钻采工艺，2003年02期.