定向井基本知识 - 图文(15)

（3）利用计算机防碰程序协助轨迹控制。在丛式井作业中，必须使用相应的计算机防碰软件。在出现防碰问题的井段中应使用计算机防碰程序算出有关数据，绘出较大比例尺的防碰图。

（4）在防碰井段中，应密切注意机械钻速、扭矩、钻压等的变化和 MWD测斜时有关的磁场数据情况，并密切观察井口返出物，以此来辅助判断井眼轨迹的位置。 六．钻井平台位置优选

对于丛式井来说，优选平台位置，比一口定向井的设计更重要，且影响更大。除了考虑钻井工程方面的情况以外，还要考虑输油管道的建设、井场的地貌情况等，单从定向钻井的角度来优选，通常采用两种优选方式，一是累计水平位移最小，二是累计井深最少。 1．累计水平位移最小的平台位置优选

无论平台位置如何，靶点位置是一定的。因此，计算平台位置与靶点的距离，并使累计值最小就是这种优选方式的关键。

靶点位置通常以座标值给定，即（X，Y）值，值得注意的是X值是南北方向的座标值，Y值是东西方向的座标值，即X值相当于北南位移，Y值相当于东西位移，水平位移的计算可依据两点间的距离公式来求到：

2．累计井深最少的位置优选 采用这种优选方式，首先要依照井底和井口位置进行试算。把所有井的轨迹全部设计出来，计算出累计的井深，然后改变井口位置，重新作轨迹设计，直到设计出最小的累计井深。 无论哪一种平台位置优选方式，在确定其优选的井口位置时，必须保证所有井都能打成。因此，第一是平台上的少数井的水平位移不能特别大；第二是少数井的总井深不能特别深；第三是为了有利于进行丛式井作业，应尽可能少地进行绕障作业，至少在丛式井设计中，基本上不存在绕障问题。

第七节 套管开窗工艺技术

一．套管开窗的用途

套管开窗侧钻的技术主要是应用于两种井中：正钻井和油气生产井。

在钻井过程中，井下常常会发生一些问题，导致钻进工作不能正常继续下去。为挽救该井，有时要报废一小段井眼而进行侧钻，或绕过有问题的井段。如果井眼很深而且钻井成本高，有时行之有效的、经济的处理问题的办法，就是侧钻。

井下问题如果是发生在套管井段内，就会增加处理的难度。在井眼能进行侧钻之前，必须先在套管上开个孔，这就是所谓的套管开窗。有时将套管磨铣一段后侧钻，这叫段铣式开窗。套管开窗的应用包括： l．钻多底井。 2．事故井侧钻。

3．老油井的二次开发，这是套管开窗侧钻最主要的应用方面。由于生产井的生产时间

很长，容易发生套管损坏及其他问题。为了恢复产能或延长生产井的寿命，采用二次开发完井的方法较为经济。而套管开窗侧钻，就是不用钻新井眼又能进入油藏未开采部分的最佳途径。

目前，套管开窗的方法主要有两种，即斜向器（又称造斜器、导向器）开窗法和段铣套管开窗法。这两种方法的优缺点比较如下：

二．斜向器开窗工艺 1．工具简介

（1）斜向器、固定锚和封隔器 斜向器、固定锚和封隔器为一个整体组件，其作用是在井内造成一个永久性的造斜基面。 典型的斜向器，其斜面的斜度一般为2～4°。斜向器是用表面硬化的合金钢磨铣而成，其长度随直径大小而变化，常用斜向器的尺寸如表9－26所示。

永久固定的造斜器底部的固定锚，其顶部是接头和斜向器底部的U型销装置以螺纹连接并锁定。其下部有“斜口管引鞋”下入封隔器内，以使斜向器的斜面按所需要的方位而定向造斜。

封隔器常用固定式套管内封隔器，其作用如同一个桥塞，可防止斜向器活动。封隔器用电缆下入井内，在坐入斜向器固定锚之前，封隔器的水眼是敞开的，碎屑可以通过，这样能防止其锁紧机构被卡。

（2）碳化钨磨铣工具（图9－35）

用于套管开窗的碳化钨磨铣工具，是用热处理的合金钢制成的，它带有螺纹接头，其刀片上镶有硬质合金块，可以开出一个长而光滑的套管窗口。

①启始铣。启始铣是从套管内开始切割的工具，它有一长颈，颈的末端用一剪切螺钉和斜向器顶部固定在一起。下井时，启始铣带着斜向器坐入封隔器内。一旦斜向器被固定，加压剪断剪切螺钉，启始铣即可开始切割套管。

②窗口铣鞋。窗口铣鞋的底面略凹，而中心隆直，凹面的作用有助于铣鞋处在磨铣套管的状态时防止过早地偏离套管而进入地层。铣鞋中心隆起有助于铣鞋中心正好在被磨铣套管的正上方时仍可保持铣鞋的磨铣作用。窗口铣鞋可以代替金刚石高速铣鞋。

与碳化钨铁鞋相比，金刚石高速铣鞋的优点是切口较薄，磨铣时的扭矩小，可与西瓜铣串联组合使用。它铣切出的套管铣屑细小，较低的环空返速和钻井液粘度即可把铁屑携带出地面。加上金刚石铣鞋的寿命长，可节省更换窗口铣鞋所需的多次起下钻时间。

③西瓜铣。下完窗口铣鞋后，再下西瓜铣。西瓜铣中部与外界接触的等高面为254毫米（10英寸），两端锥形面也各为254毫米（10英寸），西瓜铣主要用于加长窗口顶部并修整窗口。

④管柱铣。管柱铣与西瓜铣相似，铣刀的长度也相同，但中部与外界接触的等高面较长，两端的锥形面较短，是最终加长井修光窗口的磨铣工具。

⑤铣锥。铣锥具有长而尖的鼻锥，一般和管柱铣一起入井，用了最终修光窗口遗留的棱角或毛口，也可铣去可能留在造斜器底部的任何套管突出部分。

碳化钨磨铣工具可以被制成任何所需要的尺寸，每种尺寸都是套管开窗工具中的一部分。

2．斜向器开窗的作业步骤 （1）开窗前的准备工作

套管开窗前要做的工作，首先要查阅套管记录表，核实套管的尺寸和重最，以选择合适的斜向器磨铣工具。

在开窗作业之前，还要明确作业中可能遇到的一些井眼问题。如果是定向井，应事先作好剖面设计，根据开窗点的井斜与方位，确定测斜仪器的种类。开窗侧钻点应选择在砂岸地层处，以利于今后的侧钻作业，尽量避开膨胀性页岩或盐层。开窗所用的钻井液密度和原来钻该地层时的密度相同。

掌握和了解开窗井段的水泥胶结质量。如果固井质量不高，应在开窗前进行挤水泥作业。

为了保证封隔器能顺利下入及其良好坐封，在下封隔器前，需要刮管。然后用电缆下封隔器坐封，用陀螺定位仪测量斜向器的方位，斜向器的方位通常定在井眼高边以左或右45°的方位上。

（2）坐斜向器

一套斜向器装置是由装在斜向器顶部凸耳上的启始铣、接在斜向器底部的固定锚及斜向器组成，如图9－36所示，整套装置是用钻杆送入井内的。

斜向器装置下井时，速度要慢，钻柱不能转动，以防剪切螺丝过早被剪断。快到封隔器顶部时，应上下活动钻具，检查钻具在井内的实际阻力，再下入封隔器内。斜向器装置和封隔器定向键相吻合时会自动找正。

当斜向器进入封隔器后，加压18.6～29.4千牛（2～3吨），使固定锚坐牢，然后上提使悬重增加29.4千牛（3吨），验证固定锚的锚定情况。如能承受29.4干牛（3吨）的拉力，表明斜向器已锁入封隔器内，当确认固定锚已锁定后，剪断剪切螺钉。

启始铣即处于自由状态，上提钻具1米并开泵，下放钻柱让剪切螺钉低于凸耳的位置，以慢速转动（转速为50～60转／分）。 （3）开始磨铣（见图9－36）

刚开始切割套管时，要缓慢送钻，所施加的钻压仅仅是为控制扭矩及防止钻具 …… 此处隐藏：2797字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……