任宪忠

摘 要：针对侧钻井开窗、钻进过程中钻具弯曲或老井井眼不规则，导致旋转钻井时损伤原井固有套管的现象，进行了侧钻井钻具防磨接头的研制。实践表明，侧钻井防磨接头能够避免钻具对套管的破坏性磨损，同时减少钻具的摩阻，提高了磨铣及裸眼钻进的速度，提高了修井效率，缩短了修井周期，具有广泛的应用前景。

关键词：侧钻；接头；偏磨；套管

前言

随着开采时间的延长，锦州油田已经进入开发中后期，套变井逐年增多，特别是实施蒸汽吞吐的稠油井表现得更为明显，注汽轮次越多的稠油井，其油层套管及固井水泥环性能越容易发生改变，套管损坏情况越严重[1]，至使许多井不能正常生产。虽然已形成一套较完整的、切实可行的“套管损坏”修复工艺技术，使部分因“套管损坏”而停产的井能恢复生产，但是，对于套管损坏严重的热采井，由于井下情况特别复杂，进行井下作业打捞、磨铣、整形、倒扣、套铣等均无效，且多发生在油层顶界300～800m，因此只能靠开窗侧钻恢复其产能。

开窗侧钻技术就是在选定的套管损坏井（损坏点较深的严重套管损坏井）的套管损坏点以上某一合适深度位置固定一个专用斜向器，利用斜向器的导斜和选斜作用，使专用工具（如铣锥等）在套管侧面开窗，形成通向油层的必由通道，然后由侧钻钻具（包括钻头）钻开油层至设计深度，下入小套管固井射孔完成[2～4]。据统计，辽河油田的侧钻井已经超过1600余口，但在侧钻开窗、钻裸眼过程中由于原井存在着固有的井斜，新井眼新井斜的产生及钻压的不均衡，使得钻具弯曲紧贴套管壁，在钻具的旋转过程中，容易损坏或损伤原井固有套管，发生套管偏磨损坏现象，给后期投产带来严重的影响。针对这种现象，进行了侧钻井钻具防偏磨接头的研制，并成功应用于现场。

1 技术原理及特点

FMJ-145-Ⅰ型是由2个接头组成，中间装有80 mm 尼龙纤维塑料1M1107转动膜，并且能在接头本体上转动（图1）。由于转动尼龙纤维塑料与井壁之间的摩阻系数较小的原因，使原井套管免受伤害，地面钻压顺利传送到钻头，确保裸眼钻进机械钻速的提高。

FMJ-145-Ⅱ型是由2个接头联接组成，中间装有转动轴承（图2），通过轴承的外径尺寸及轴承的转动，减少钻具与套管之间的摩阻，避免钻具对原井套管的伤害，从而达到提高钻机械钻速的目的。该工具的加工难度较大，轴承需要防砂密封与表面硬度强化。

以上2种类型的防磨接头，Ⅰ型结构简单，转动套损坏后比较容易更换，价格较低；Ⅱ型结构复杂，价格较高。

2 现场调查及应用

通过对锦州采油厂近116口二次侧钻井统计资料分析认为，开窗侧钻点上部套管发生变形、错断。2010～2012年通过对54口侧钻井侧钻后井口底法兰的检查，发现底法兰短接偏磨井有4口，偏磨严重的已经出现漏洞。统计调查表明，侧钻偏磨对原井套管损害相当严重，不能忽视。

侧钻井钻具防磨接头在锦州采油厂现场应用54井次，均取得了较好的效果，使用该工具的侧钻井，没有出现底法兰试压不合格事项。其主要作用是减少了造斜井段钻具摩阻，增加了钻压传递效率，提高机械钻速。其主要试验性能参数是泵压、携砂性能、扭矩传递、抗拉及抗扭强度。主要指标是防磨性能、减少摩阻情况等。下面以锦45-030-25井为例加以说明。

（1）锦45-030-25的侧钻设计情况。①开窗位置853 m；②完钻井深1 195 m；③裸眼进尺350～850 m；④井斜8～12°；⑤350～750 m钻具连接情况1个/100m分散在造斜井段。

（2）入井情况。套管开窗时开始应用，按以上设计位置连接，使用周期16 h，泵压为4.5～5.0 MPa，携屑性能正常；钻裸眼时应用，仍按上述设计进行连接，因为主要是防套管磨损，中途起钻换钻头一次，连续使用74.8 h，泵压6～6.5 MPa，携砂性能正常。

（3）试验情况。通过套管开窗过程中防磨接头（FMJ-145-Ⅰ）的应用，证明了该接头扭矩传递及抗拉扭矩强度均能满足井下的需要，并且能够起到套管的防磨作用。同时减小钻具的摩阻，使钻压能及时补充到铣锥上，可提高磨铣速度。

通过侧钻井裸眼钻进过程防磨接头（FMJ-145-Ⅰ）的应用，也充分证明了该接头的机械性能的可靠性，能满足侧钻井裸眼钻进的要求。在大井斜段分布连接防磨接头，能够起到保护套管防磨损的作用，同时减小钻具在大井斜井段的摩阻，使钻压及时传递补充到钻头上，可提高裸眼钻机的机械钻速。如果将该接头应用在裸眼井段（造斜井段）及套管内，造斜井段对保护套管，减小摩阻，提高修井速度，缩短修井周期将会有更明显的效果。

3 结束语

3.1 随着稠油注汽轮次的增多，套管损坏现象日益严重，为使油井重新利用，侧钻井的数量急剧增长。但在侧钻开窗过程中，由于原井和新井都存在井斜，使得钻具弯曲紧贴套管壁，当钻具高速旋转时便极容易损坏或损伤原井固有套管。

3.2 侧钻井钻具防磨接头的研制就是针对大修侧钻过程中，钻具磨损套管严重的现状而提出的。

3.3 现场试验表明，侧钻井钻具防磨接头机械性能可靠。防磨接头连入磨铣、钻进过程中，泵压正常，携砂性能良好，没有给原有钻具带来不良影响。

3.4 套管井内应用钻具防磨接头，避免了套管的钻具破坏性磨损。减少钻具的摩阻，提高了磨铣及裸眼钻进的速度，同时提高了修井效率，缩短了修井周期，具有广泛的应用前景。

参考文献

[1]马玉龙，等.辽河油区油田开发实践[C].北京：石油工业出版社，1999：63～70.

[2]万仁溥.采油工程手册[M].北京：石油工业出版社，2000：15～26.

[3]刘德铸，等主编.辽河油田钻采工艺研究院技术汇编[C].北京：石油工业出版社，2004：87～89.

[4]刘希圣.钻井工程理论与技术[M].北京：石油大学出版社，2000：76～88.