侧钻工艺ppt课件.ppt
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1、1套套管管内内开开窗窗侧侧钻钻定定 向向 侧侧 钻钻 井井大大 位位 移移 侧侧 钻钻 井井侧侧 钻钻 水水 平平 井井侧侧 钻钻 分分 支支 井井自自 由由 侧侧 钻钻 井井2 套管开窗定向侧钻井套管开窗定向侧钻井工艺技术工艺技术3 套管开窗定向侧钻井施工工序套管开窗定向侧钻井施工工序 井眼准备井眼准备 套管开窗套管开窗 裸眼钻进裸眼钻进 完井电测完井电测 下套管固井下套管固井 搬家安装搬家安装4侧钻装备侧钻装备XJ650XJ650修井机修井机5侧钻装备侧钻装备四级净化循环系统四级净化循环系统6 井眼准备井眼准备 刮壁通井刮壁通井 校核原井眼数据校核原井眼数据 确定开窗点、优化设计确定开窗点
2、、优化设计 挤灰封堵下部井段挤灰封堵下部井段 下导向器下导向器、陀螺定向、陀螺定向7套管外水泥封固良好。套管外水泥封固良好。 选在完好套管本体处,避开套管接箍。选在完好套管本体处,避开套管接箍。避开事故井段及复杂地层和坚硬地层。避开事故井段及复杂地层和坚硬地层。 选择开窗点的原则选择开窗点的原则开窗部位以上套管完好,无变形及漏失。开窗部位以上套管完好,无变形及漏失。 窗口位置还应考虑定向侧钻井身剖面的结构。窗口位置还应考虑定向侧钻井身剖面的结构。8 目前国内外套管内开窗的方法:目前国内外套管内开窗的方法:锻铣开窗锻铣开窗和和斜向器磨铣开窗斜向器磨铣开窗两种方两种方法。应用斜向器磨铣开窗方法较为
3、法。应用斜向器磨铣开窗方法较为广泛。广泛。定向侧钻井套管开窗定向侧钻井套管开窗9套管段铣器结构套管段铣器结构: : 由保护接头、壳体、切断报知装置、活塞总成、由保护接头、壳体、切断报知装置、活塞总成、弹簧、刀弹簧、刀 片、下稳定器等组成。片、下稳定器等组成。 段铣开窗工具段铣开窗工具1011 锻铣开窗工艺技术锻铣开窗工艺技术12造斜点的选择造斜点的选择: :要尽量减少老井段套管要尽量减少老井段套管报废长度,选择易开窗且地层相对稳报废长度,选择易开窗且地层相对稳定的井段,充分发挥工具应有的造斜定的井段,充分发挥工具应有的造斜能力;锻铣起始点要避开套管接箍,能力;锻铣起始点要避开套管接箍,选在套管
4、接箍以下选在套管接箍以下5-65-6米处,锻铣刀片米处,锻铣刀片下井前要做张开试验,防止在下钻时下井前要做张开试验,防止在下钻时因刀片张开遇阻,损坏刀片因刀片张开遇阻,损坏刀片。 锻铣前的准备工作锻铣前的准备工作13锻铣时要配置高粘度高切力的钻井液,保锻铣时要配置高粘度高切力的钻井液,保证钻井液有足够的悬浮和携带能力;锻铣证钻井液有足够的悬浮和携带能力;锻铣操作要平稳,送钻要均匀,每锻铣操作要平稳,送钻要均匀,每锻铣0.5-10.5-1米米时要停止锻铣,循环时要停止锻铣,循环25-30min25-30min钻井液,然钻井液,然后停泵让锻铣工具进入套管后停泵让锻铣工具进入套管1-21-2米,以检
5、查米,以检查刀臂是否被卡;每次下入新刀片时,应在刀臂是否被卡;每次下入新刀片时,应在前次锻铣井段划眼;锻铣过程中,要收集前次锻铣井段划眼;锻铣过程中,要收集铁屑,分析返出量与锻铣套管长度是否相铁屑,分析返出量与锻铣套管长度是否相符,若返出量少要停止锻铣,循环一周,符,若返出量少要停止锻铣,循环一周,必要时提高钻井液粘度及切力。必要时提高钻井液粘度及切力。 锻铣时的注意事项锻铣时的注意事项 14定向前要充分大排量洗井,清除残余定向前要充分大排量洗井,清除残余铁屑,如果定向时发现锻铣井段粘有铁屑,如果定向时发现锻铣井段粘有大量铁屑或留有薄层套管,应再次下大量铁屑或留有薄层套管,应再次下锻铣工具进行
6、划眼,以免对测量仪器锻铣工具进行划眼,以免对测量仪器产生磁干扰。注水泥塞要求管柱下到产生磁干扰。注水泥塞要求管柱下到锻铣段下部锻铣段下部5050米,水泥塞应有足够的米,水泥塞应有足够的强度和韧性,一般在固井水泥中加纤强度和韧性,一般在固井水泥中加纤维。水泥凝固后即可进行定向侧钻。维。水泥凝固后即可进行定向侧钻。锻铣完成后的工作锻铣完成后的工作 15磨铣开窗工具磨铣开窗工具16优点:优点:不需打水泥塞(必要时只打一次),不需打水泥塞(必要时只打一次),施工周期短;套管切屑量小,铁屑细小,施工周期短;套管切屑量小,铁屑细小,常规泥浆既可携带到地面;可一次穿过多常规泥浆既可携带到地面;可一次穿过多层
7、套管。层套管。缺点:缺点:入井工具多,作业较复杂,对锚定入井工具多,作业较复杂,对锚定工具的可靠性要求很高;定向必须使用陀工具的可靠性要求很高;定向必须使用陀螺仪,一旦定向有误,不易补救;易出现螺仪,一旦定向有误,不易补救;易出现问题,给下步工作带来困难。问题,给下步工作带来困难。磨铣开窗特点磨铣开窗特点17 磨铣开窗技术磨铣开窗技术18液压式卡瓦导斜器结构液压式卡瓦导斜器结构19 利用钻具下放到预定位置,利用钻具下放到预定位置,循环冲洗后,投球,开泵蹩压,循环冲洗后,投球,开泵蹩压,将锚定机构的卡瓦推出,卡在套将锚定机构的卡瓦推出,卡在套管上以固定导斜器,再旋转钻具,管上以固定导斜器,再旋转
8、钻具,退出送入管,起出送入器退出送入管,起出送入器。液压式卡瓦导斜器工作原理液压式卡瓦导斜器工作原理20磨铣开窗技术介绍磨铣开窗技术介绍导斜器的送入导斜器的送入 21下陀螺仪器,根据陀螺仪器输出的工具面数下陀螺仪器,根据陀螺仪器输出的工具面数据,在井口用转盘转动钻具,来调整井下导据,在井口用转盘转动钻具,来调整井下导斜器的方向。斜器的方向。对于井斜过大的井,考虑到座对于井斜过大的井,考虑到座封时上部钻具压力激动的影响,所以应多次封时上部钻具压力激动的影响,所以应多次上提下放钻具,以保证定向的准确度上提下放钻具,以保证定向的准确度。当导当导斜器方向确定后,锁死转盘,起出陀螺仪器,斜器方向确定后,
9、锁死转盘,起出陀螺仪器,进行下一步导斜器座封工作。进行下一步导斜器座封工作。磨铣开窗技术介绍磨铣开窗技术介绍导斜器的定向导斜器的定向 陀螺定向陀螺定向划线对中法划线对中法 22初开窗阶段初开窗阶段套管开窗控制技术套管开窗控制技术开窗铣进阶段开窗铣进阶段修窗阶段修窗阶段23裸眼钻进裸眼钻进井眼轨迹控制技术井眼轨迹控制技术 井眼轨迹控制技术是开窗定向井施工的关键井眼轨迹控制技术是开窗定向井施工的关键技术,它是一项使钻井井眼沿着预先设计的轨技术,它是一项使钻井井眼沿着预先设计的轨迹钻达目标靶区的综合性技术。迹钻达目标靶区的综合性技术。 从本世纪三十年代至今,定向井技术由原从本世纪三十年代至今,定向井
10、技术由原来的采用槽式斜向器造斜、地面定向、单点定来的采用槽式斜向器造斜、地面定向、单点定向逐步发展到有线随钻定向、无线随钻定向、向逐步发展到有线随钻定向、无线随钻定向、导向钻井系统等多种先进技术的定向方式。导向钻井系统等多种先进技术的定向方式。24 而小尺寸(而小尺寸(D25mmD25mm直径)测斜仪器的直径)测斜仪器的研制成功、计算机的应用,更有力研制成功、计算机的应用,更有力的解决了开窗侧钻定向井的轨迹控的解决了开窗侧钻定向井的轨迹控制难题,使小井眼轨迹控制向更加制难题,使小井眼轨迹控制向更加准确更加经济有效的方向发展。准确更加经济有效的方向发展。 25定向侧钻测量仪器与工具准备定向侧钻测
11、量仪器与工具准备定向侧钻仪器定向侧钻仪器 定向侧钻能否成功与测量仪器有直接关系。目定向侧钻能否成功与测量仪器有直接关系。目前定向侧钻使用的仪器主要是有线随钻测量仪和前定向侧钻使用的仪器主要是有线随钻测量仪和电子单多点测斜仪。仪器在入井之前,必须在地电子单多点测斜仪。仪器在入井之前,必须在地面对所用探管,主机,计算机,工具进行实线连面对所用探管,主机,计算机,工具进行实线连接,开机试运行,确保无误。对探管进行无磁干接,开机试运行,确保无误。对探管进行无磁干扰校正,并将校正传入计算机,防止测量误差。扰校正,并将校正传入计算机,防止测量误差。 裸眼钻进裸眼钻进井眼轨迹控制技术井眼轨迹控制技术26定向
12、侧钻仪器定向侧钻仪器随钻测斜工具随钻测斜工具27定向侧钻仪器定向侧钻仪器旁通阀旁通阀28定向侧钻工具定向侧钻工具导向钻具导向钻具29裸眼钻进工具裸眼钻进工具单牙轮钻头单牙轮钻头30造斜段井眼轨迹控制造斜段井眼轨迹控制 侧钻定向中,需要用一定的工艺措施,保证造侧钻定向中,需要用一定的工艺措施,保证造斜工具在井底指向预定的工具方向,钻达一定的斜工具在井底指向预定的工具方向,钻达一定的井斜角。目前定向方法大体分为两种:单点测斜井斜角。目前定向方法大体分为两种:单点测斜仪器定向和随钻测斜仪器定向方法。仪器定向和随钻测斜仪器定向方法。 裸眼钻进轨迹控制技术裸眼钻进轨迹控制技术31 单点测斜仪器定向方法单
13、点测斜仪器定向方法是利用单点测斜是利用单点测斜仪从钻杆内下入造斜工具处,测出造斜仪从钻杆内下入造斜工具处,测出造斜工具的弯曲方向与磁北或井眼高边方向工具的弯曲方向与磁北或井眼高边方向的夹角以及井眼的井斜方向,然后根据的夹角以及井眼的井斜方向,然后根据要求的方位,进行地面校正与控制来完要求的方位,进行地面校正与控制来完成定向工作。成定向工作。 32随钻测量仪随钻测量仪对于井下钻具来讲是一个实时监测系对于井下钻具来讲是一个实时监测系统。它能随时向定向井工程师提供井斜、方位、统。它能随时向定向井工程师提供井斜、方位、工具面和井底温度等参数,随时了解井下钻具的工具面和井底温度等参数,随时了解井下钻具的
14、去向和工作姿态,便于控制井眼轨迹。在钻造斜去向和工作姿态,便于控制井眼轨迹。在钻造斜井段中,利用井段中,利用PDCPDC造斜钻头加弯壳体螺杆(或弯接造斜钻头加弯壳体螺杆(或弯接头加直螺杆)的井下动力钻具所组成的造斜钻具头加直螺杆)的井下动力钻具所组成的造斜钻具组合进行造斜。钻具下到预定井深(一般在侧钻组合进行造斜。钻具下到预定井深(一般在侧钻点以上点以上2-3m2-3m),开泵循环,并确定好设计要求的),开泵循环,并确定好设计要求的工具面方位,然后在零钻压下,定点旋转工具面方位,然后在零钻压下,定点旋转3030分钟分钟左右,保证弯钻具弯曲力全部释放,然后慢慢下左右,保证弯钻具弯曲力全部释放,然
15、后慢慢下放钻具到井底,在地面上完成定向工作,再进行放钻具到井底,在地面上完成定向工作,再进行钻进。钻进。33钻具组合钻具组合钻井方式钻井方式 井下动力驱动井下动力驱动 钻钻 进进 参参 数数 钻压钻压20-40KN 20-40KN 排量排量10-12L/S10-12L/S 泵压泵压12-15MPa12-15MPa 34小井眼定向造斜时注意事项和技术要求小井眼定向造斜时注意事项和技术要求 做好下钻前的准备工作:认真检查定向键的方做好下钻前的准备工作:认真检查定向键的方向与弯接头的弯曲方向是否一致,详细检查所下向与弯接头的弯曲方向是否一致,详细检查所下钻具是否符和设计要求,钻头选型是否合理,水钻具
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