王文，侯欣欣，劉海龍，謝濤，王嘯

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300459）

隨著渤海油田的深度開發(fā)，低效井、長停井?dāng)?shù)量逐年攀升，但局部區(qū)域單井控制剩余儲量仍相對較高，同時受平臺槽口數(shù)量及開發(fā)經(jīng)濟性限制，利用老井井槽側(cè)鉆新井眼是開發(fā)周邊剩余油最有效的手段之一[1-4]。套管開窗過程中，開窗鉆具提前出窗、過窗口易卡鉆等側(cè)鉆難題是提高開窗作業(yè)時效的主要障礙。本文通過優(yōu)選側(cè)鉆點、開窗鉆井參數(shù)精細控制等方面的研究提高了開窗效率。

1 側(cè)鉆點優(yōu)選

側(cè)鉆點宜選擇在固井質(zhì)量良好及穩(wěn)定地層，應(yīng)避開斷層、鹽層等復(fù)雜地層和降斜井段。另外，應(yīng)根據(jù)套管表及固井質(zhì)量測井曲線選擇上下窗口及斜向器的錨定位置，避開套管接箍和套管扶正器，上窗口宜離上接箍3～5 m。在設(shè)計過程中，在防碰通過的條件下，側(cè)鉆點的選擇主要依據(jù)不同側(cè)鉆點下井眼軌跡的總進尺及窗口附近井眼軌跡全角變化率：一般現(xiàn)場施工要求窗口附近井眼軌跡最大全角變化率在3.5°/30m 以內(nèi)，然后選擇總進尺最少的側(cè)鉆方案[5-7]。

2 開窗工具

開窗工具分為斜向器座掛、套管開窗兩趟鉆側(cè)鉆工具及一趟鉆開窗側(cè)鉆工具[8-10]。海上為節(jié)約起下鉆時間，基本采用一趟鉆開窗側(cè)鉆工具，常用的一趟鉆開窗鉆具組合為：斜向器+開窗磨鞋+撓性短節(jié)+次級磨鞋+1 根鉆鋌+MWD+6 根鉆鋌+變扣+加重鉆桿×10 柱+普通鉆桿。引導(dǎo)磨鞋主要用于開窗和修窗，次級磨鞋主要用于修窗，第1 根鉆鋌為防止MWD 在窗口磨損，后面6 根鉆鋌為增加開窗鉆具組合剛性，使開出的窗口平整圓滑。有時開窗點較淺，加鉆鋌可以增加鉆具懸重，用以剪切斜向器與開窗鉆具連接的銷釘。

3 開窗工藝流程

開窗作業(yè)是調(diào)整井作業(yè)的關(guān)鍵步驟，窗口的好壞直接影響后續(xù)鉆井的時效。開窗工藝流程主要包括：井眼準(zhǔn)備、循環(huán)閥與MWD 井口測試作業(yè)、斜向器座掛作業(yè)、開窗工具與斜向器分離、套管開窗作業(yè)及修窗作業(yè)。

（1）井眼準(zhǔn)備：刮管洗井，清除套管壁的油污，保證斜向器成功座掛。

（2）循環(huán)閥與MWD 井口測試作業(yè)：旁通循環(huán)閥與MWD 組合井口測試并復(fù)位旁通循環(huán)閥。

（3）斜向器座掛：斜向器下至設(shè)計開窗井深，使用MWD 測量方位，調(diào)整斜向器方位，擺方位完成后，重復(fù)開關(guān)泵，憋壓，完成斜向器座掛。

（4）開窗工具與斜向器分離：多次上提下放使銷釘疲勞，剪斷開窗工具與斜向器的連接銷釘，使其分離。

（5）開窗：套管開窗過程鉆井參數(shù)的控制對窗口質(zhì)量影響較大，開窗主要分為5 個階段。

①磨窩：該階段開窗磨鞋緩慢吃進套管，應(yīng)使用小鉆壓，緩慢送鉆，防止蹩扭，蹩停頂驅(qū)。一旦蹩停，提活開轉(zhuǎn)還需要重新磨窩，嚴重影響開窗效率；

②開窗磨鞋較好吃入套管后，可以提高送鉆速度，適量增加鉆壓和轉(zhuǎn)速，開窗速度快；

③過死點：死點為套管上到斜向器斜面距離等于鉆頭半徑Rb的點，分為上死點和下死點（圖1），套管上該點相對鉆頭線速度為零，無法打磨套管，開窗困難。該階段不能有效磨套管，加大鉆壓過死點，該過程較慢；

圖1 死點示意圖

④過完死點后，開窗速度可以加快，適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速，和階段②類似；

⑤開窗磨鞋快要出窗口，應(yīng)適當(dāng)降低鉆壓，防止鉆具跳窗，磨完套管后，鉆4～6 m 口袋。

（6）修窗：開窗作業(yè)結(jié)束后宜通過改變不同轉(zhuǎn)速修整上下窗口，停轉(zhuǎn)及停泵狀態(tài)鉆具上提下放，在確認磨鞋通過窗口阻掛不超過1 t 后起鉆無阻掛才可結(jié)束修整窗口。起出磨銑工具，應(yīng)檢查磨銑工具外徑。當(dāng)次級磨鞋直徑磨損大于3.175 mm時，應(yīng)再下入新磨銑工具打磨窗口。

4 應(yīng)用實例

渤海X 油田Y 井于2009 年9 月投產(chǎn)，后期日產(chǎn)液754 m3，日產(chǎn)油11 m3，含水率98.6%。為改善生產(chǎn)現(xiàn)狀，綜合考慮單井生產(chǎn)情況、剩余可采、措施潛力及鉆完井可實施性，決定利用Y 井眼側(cè)鉆新井A42H2，完善砂體開發(fā)井網(wǎng)，提高儲量動用程度，改善砂體開發(fā)效果。Y 井為已側(cè)鉆井，側(cè)鉆點深度在495.1 m，下入244.5 mm 套管（下深248 m）復(fù)合177.8 mm 尾管（下深248～1 724 m），152.4 mm 裸眼完井，完鉆井深1 976 m，井身結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 Y 井井身結(jié)構(gòu)示意圖

為了確定最優(yōu)的側(cè)鉆點深度，利用Landmark 軟件進行五種側(cè)鉆方案的設(shè)計及優(yōu)選，見表1。隔水導(dǎo)管鞋下裸眼側(cè)鉆、350 m 及420 m 深度339.725 mm 套管開窗均存在軌跡防碰問題且無法解決，460 m 深度339.725 mm 套管開窗軌跡難度適中，無防碰問題，可行性較好，177.8 mm 套管開窗軌跡難度略大且后續(xù)沒有合適的井身結(jié)構(gòu)，綜合考慮最終選擇460 m 深度339.725 mm 套管開窗的設(shè)計方案。

表1 A42H2 側(cè)鉆方案優(yōu)選

現(xiàn)場開窗實踐表明，該工藝流程開窗質(zhì)量較好，次級磨鞋磨損量小于0.79 mm，小于標(biāo)準(zhǔn)要求的3.175 mm，無需下修窗鉆具組合進行修窗作業(yè)，后續(xù)馬達和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆具過窗口順利，減少了起下鉆時間和修窗時間，提高了開窗效率。

5 結(jié)論

通過對套管開窗技術(shù)的研究，形成了側(cè)鉆點優(yōu)選、精細開窗工藝流程技術(shù)，提高了套管開窗的窗口質(zhì)量，無需單獨再下一趟修窗鉆具進行修窗作業(yè)，節(jié)約了起下鉆時間，提高了開窗效率，為渤海油田調(diào)整井作業(yè)提供了重要保障，也可為其他類似老油田套管開窗側(cè)鉆提供借鑒。