CN104314498A - 一种侧钻水平井高效完井方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油气田勘探开发技术领域，特别涉及一种侧钻水平井高效完井方法。该该方法步骤如下：一、采用侧钻井一体式套管开窗工具进行套管开窗，该侧钻井一体式套管开窗工具是专利号为200420030616.5的专利中记载的工具，将侧钻井一体式套管开窗工具下到开窗设计位置憋压坐封后，在进行第二次憋压的同时下压剪切连接销钉，实现铣锥与斜向器的分离后直接进行开窗，开窗并修窗以后，进行随钻钻进。本发明实现了提高轨迹精度控制，提高侧钻水平井固井质量，延长侧钻水平井的寿命，有效提高钻井施工速度，缩短施工周期，降低作业成本。

Description

一种侧钻水平井高效完井方法

技术领域：

本发明涉及一种油气田勘探开发技术领域，特别涉及一种侧钻水平井高效完井方法。

背景技术：

侧钻水平井是在侧钻井、水平井、小井眼钻井的基础上，集合开窗侧钻、水平井定向、小井眼携岩等多项技术而形成的新型石油开采技术，是目前老油区开发、低效油气藏增储上产的有效技术手段，也是降低开采成本、提高采收率、动用未知储量的最好方法。

石油钻探技术不断发展，随着时间的推移，侧钻水平井在应用过程中也逐渐暴露出了一些问题，主要表现在轨迹精度控制不够、施工周期过长、施工成本过高、油井寿命较短等，从而制约了侧钻水平井技术进一步的发展。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种侧钻水平井高效完井方法，该方法实现了提高轨迹精度控制，提高侧钻水平井固井质量，延长侧钻水平井的寿命，有效提高钻井施工速度，缩短施工周期，降低作业成本。克服了现有侧钻水平井轨迹精度控制不够、施工周期过长、施工成本过高、油井寿命较短的不足。

本发明所采取的技术方案是：一种侧钻水平井高效完井方法，该方法步骤如下：

一、采用侧钻井一体式套管开窗工具进行套管开窗，该侧钻井一体式套管开窗工具是专利号为200420030616.5的专利中记载的工具，将侧钻井一体式套管开窗工具下到开窗设计位置憋压坐封后，在进行第二次憋压的同时下压剪切连接销钉，实现铣锥与斜向器的分离后直接进行开窗，开窗并修窗以后，进行随钻钻进；

二、在成功开窗之后，采用地质跟踪导向技术完成侧钻水平井造斜段和水平段的钻进工作；

a侧钻水平井造斜段采用轨迹的优化设计与控制方法，对造斜段轨迹进行如下五个方面的优化控制：Ⅰ侧钻水平井开窗工具方位的优化摆放：在下入开窗工具前需要进行老井数据复测，同时在校对老井数据的基础上根据情况调整剖面的设计，根据轨迹剖面设计进行开窗工具方位的优化摆放；Ⅱ选择恰当的动力钻具：在实际轨迹控制中要选好螺杆的弯度和质量，目的是使实钻中的动力钻具能力与设计相接近，尽可能地减少由于更换螺杆产生的起下钻次数；Ⅲ防碰绕障轨迹优化控制：在防碰老井及该井已侧钻井眼的基础上，加强邻井的绕障处理，在轨迹控制中满足入靶的条件下，同时要兼顾防碰轨迹控制；Ⅳ做好轨迹控制中的扭方位工作：在轨迹控制中要考虑轨迹的连续光滑性，尽可能地作好大井斜下的扭方位优化控制，尽量避免急或左右扭方位情况的出现；Ⅴ结合地质进行轨迹控制为轨迹调整留有余地：在造斜段接近入靶时，要考虑由于地质因素进行现场轨迹的可能性调整，为此轨迹控制中每钻进一根，要随时进行层位对比和分析，参照地质情况的基础上进行轨迹的优化控制，实钻剖面线以偏设计上线为主；

b水平段轨迹优化控制：水平段钻进中轨迹控制主要考虑缩短钻进周期以减少油层的浸泡时间，同时要有利于井下安全预防，为此要充分应用复合钻进的优势技术，在掌握不同区块复合钻进井斜、方位变化情况的基础上，尽可能地少滑动钻进，多以复合钻进为主，采用侧钻水平井扩孔技术，侧钻水平井扩孔技术即钻井过程中下入小井眼扩孔工具扩大井眼尺寸，该小井眼扩孔工具是申请号为00252755.3的专利中记载的工具，扩孔施工结束以后，在完井下套管过程中，采用尾管+筛管上固下挂的完井方式，同时采用一种液压式套管扶正器使套管有效居中，其工作原理为液压力推动活塞，轴向压缩扶正系统使其径向扩大，迫使套管居中，形成均匀的环形空间，在侧钻水平井应用不下阻流板、重浆平衡水泥浆压差固井技术。

本发明的有益效果是：本发明由于采用了侧钻井一体式套管开窗工具，因而可以明显减少开窗中由于更换铣锥的起下钻次数，有效提高钻井施工速度，缩短施工周期和降低作业成本；由于采用了地质随钻导向技术和轨迹优化设计，因而可以确保设计后的井眼轨迹更贴近现场，从而保证地质设计的质量和现场施工的可靠性；由于采用了侧钻水平井扩孔技术、重浆压差平衡小井眼固井技术，因而可以有效提高侧钻水平井固井质量，延长油井寿命。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明中使用的液压套管扶正器。

具体实施方式：

一种侧钻水平井高效完井方法，该方法步骤如下：

一、采用侧钻井一体式套管开窗工具进行套管开窗，该侧钻井一体式套管开窗工具是专利号为200420030616.5的专利中记载的工具，将侧钻井一体式套管开窗工具下到开窗设计位置憋压坐封后，在进行第二次憋压的同时下压剪切连接销钉，实现铣锥与斜向器的分离后直接进行开窗，开窗并修窗以后，进行随钻钻进；

二、在成功开窗之后，采用地质跟踪导向技术完成侧钻水平井造斜段和水平段的钻进工作；

a侧钻水平井造斜段采用轨迹的优化设计与控制方法，对造斜段轨迹进行如下五个方面的优化控制：Ⅰ侧钻水平井开窗工具方位的优化摆放：在下入开窗工具前需要进行老井数据复测，同时在校对老井数据的基础上根据情况调整剖面的设计，根据轨迹剖面设计进行开窗工具方位的优化摆放；Ⅱ选择恰当的动力钻具：由于在侧钻水平井剖面设计的初期，轨迹的造斜率已根据不同区块和完井、地质等情况进行了优选，因而在实际轨迹控制中要选好螺杆的弯度和质量，目的是使实钻中的动力钻具能力与设计相接近，尽可能地减少由于更换螺杆产生的起下钻次数；Ⅲ防碰绕障轨迹优化控制：在防碰老井及该井已侧钻井眼的基础上，加强邻井的绕障处理，在轨迹控制中满足入靶的条件下，同时要兼顾防碰轨迹控制；Ⅳ做好轨迹控制中的扭方位工作：由于目前侧钻水井完井管柱尺寸较大，即7＂套管开窗侧钻水平井下5＂尾管和筛管完井管柱，51/2＂套管开窗侧钻水平井下4＂尾管和筛管完井管柱，在轨迹控制中要考虑轨迹的连续光滑性，尽可能地作好大井斜下的扭方位优化控制，尽量避免急或左右扭方位情况的出现；Ⅴ结合地质进行轨迹控制为轨迹调整留有余地：在造斜段接近入靶时，要考虑由于地质因素进行现场轨迹的可能性调整，为此轨迹控制中每钻进一根，要随时进行层位对比和分析，参照地质情况的基础上进行轨迹的优化控制，实钻剖面线以偏设计上线为主；

b水平段轨迹优化控制：水平段钻进中轨迹控制主要考虑缩短钻进周期以减少油层的浸泡时间，同时要有利于井下安全预防，为此要充分应用复合钻进的优势技术，在掌握不同区块复合钻进井斜、方位变化情况的基础上，尽可能地少滑动钻进，多以复合钻进为主，采用侧钻水平井扩孔技术，侧钻水平井扩孔技术即钻井过程中下入小井眼扩孔工具扩大井眼尺寸，该小井眼扩孔工具是申请号为00252755.3的专利中记载的工具，扩孔施工结束以后，在完井下套管过程中，采用尾管+筛管上固下挂的完井方式，同时采用一种液压式套管扶正器使套管有效居中，如图1所示，该液压式套管扶正器由本体1、液缸外套2、液缸内套3、液压通道4、止退系统5和扶正系统6组成，本体1上开有液压通道4，本体1上顺次套装有液缸外套2、止退系统5和扶正系统6，液缸外套2内安装有液缸内套3；其工作原理为液压力推动活塞，轴向压缩扶正系统6使其径向扩大，迫使套管居中，形成均匀的环形空间，在侧钻水平井应用不下阻流板、重浆平衡水泥浆压差固井技术，该技术由于完井后期不用进行阻流板磨铣及少钻水泥塞，明显减少了作业的起下钻次数，缩短了作业周期和提高了井下钻具安全系数，钻塞作业周期由原来的一周以上有效地缩短为1～2天。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种侧钻水平井高效完井方法，其特征在于：该方法步骤如下：

一、采用侧钻井一体式套管开窗工具进行套管开窗，该侧钻井一体式套管开窗工具是专利号为200420030616.5的专利中记载的工具，将侧钻井一体式套管开窗工具下到开窗设计位置憋压坐封后，在进行第二次憋压的同时下压剪切连接销钉，实现铣锥与斜向器的分离后直接进行开窗，开窗并修窗以后，进行随钻钻进；

二、在成功开窗之后，采用地质跟踪导向技术完成侧钻水平井造斜段和水平段的钻进工作；

a侧钻水平井造斜段采用轨迹的优化设计与控制方法，对造斜段轨迹进行如下五个方面的优化控制：Ⅰ侧钻水平井开窗工具方位的优化摆放：在下入开窗工具前需要进行老井数据复测，同时在校对老井数据的基础上根据情况调整剖面的设计，根据轨迹剖面设计进行开窗工具方位的优化摆放；Ⅱ选择恰当的动力钻具：在实际轨迹控制中要选好螺杆的弯度和质量，目的是使实钻中的动力钻具能力与设计相接近，尽可能地减少由于更换螺杆产生的起下钻次数；Ⅲ防碰绕障轨迹优化控制：在防碰老井及该井已侧钻井眼的基础上，加强邻井的绕障处理，在轨迹控制中满足入靶的条件下，同时要兼顾防碰轨迹控制；Ⅳ做好轨迹控制中的扭方位工作：在轨迹控制中要考虑轨迹的连续光滑性，尽可能地作好大井斜下的扭方位优化控制，尽量避免急或左右扭方位情况的出现；Ⅴ结合地质进行轨迹控制为轨迹调整留有余地：在造斜段接近入靶时，要考虑由于地质因素进行现场轨迹的可能性调整，为此轨迹控制中每钻进一根，要随时进行层位对比和分析，参照地质情况的基础上进行轨迹的优化控制，实钻剖面线以偏设计上线为主；

b水平段轨迹优化控制：水平段钻进中轨迹控制主要考虑缩短钻进周期以减少油层的浸泡时间，同时要有利于井下安全预防，为此要充分应用复合钻进的优势技术，在掌握不同区块复合钻进井斜、方位变化情况的基础上，尽可能地少滑动钻进，多以复合钻进为主，采用侧钻水平井扩孔技术，侧钻水平井扩孔技术即钻井过程中下入小井眼扩孔工具扩大井眼尺寸，该小井眼扩孔工具是申请号为00252755.3的专利中记载的工具，扩孔施工结束以后，在完井下套管过程中，采用尾管+筛管上固下挂的完井方式，同时采用一种液压式套管扶正器使套管有效居中，其工作原理为液压力推动活塞，轴向压缩扶正系统使其径向扩大，迫使套管居中，形成均匀的环形空间，在侧钻水平井应用不下阻流板、重浆平衡水泥浆压差固井技术。