李宁

摘要：开窗侧钻技术是降低钻井成本投入，增加采出产量的常用有效措施。而目前胜利油田的侧钻井施工已经形成一套很规范的流程，在工艺上基本已经无法改进，只有在工具上进行改进，从而缩减侧钻井施工的成本。针对侧钻井实施过程中用于前期处理井筒及开窗的常规工具因施工工序多影响侧钻井实效与施工成本问题，我队在大31-侧斜18井施工时试验开窗一体式斜向器及通刮一體化工具。

关键词：侧钻;开窗工具;通刮一体工具;斜向器

分类号：TE246

1、技术分析

1.1工具结构

开窗一体式斜向器主要由分段式铣锥、连通管、斜面部分、封隔器部分、保护套部分组成（详见图1-1）。

通刮一体工具主要由刮削器部分、通井规部分组成（详见图1-2）。

1.2工作原理

通刮一体工具：该工具根据设计需要，选择合适的尺寸，下至通井深度，开泵循环正常后，头入配套金属球，当金属球进入工具内球座后，循环通道堵死，这时泵压升高，当达到刮削器销钉剪短压力时，销钉剪短，刮削器牙张开，上提钻具对设计位置进行刮削。这样达到通井刮削一趟钻具完成。

开窗一体式斜向器：该工具下到预定位置后，直接开泵憋压，使工具上下活塞同时移动，推动卡瓦牙直径增大，直至与套管内部接触，泵压升高至设计压力，现场连续憋压三次以上，时卡瓦牙与套管内壁卡死，保证一体式斜向器完全做挂在套管内壁上，同时在该工具坐封的过程中，下面封隔器胶皮部分也工作，胶皮扩张与套管实现密封。上提下放5t检查坐封是否成功，成功后，下压15t剪短销钉，铣锥和斜向器本体脱开;再上提8t剪断销钉，铣锥和中心杆脱开。开泵循环可进行开窗作业。

分段式铣锥其设计原理是：前段φ95×18cm段用来开出套管以及磨掉中心杆剩余部分，后段φ119×45cm部分用来扩大窗口，中间φ89×18cm部分只起承接作用。

2、现场使用情况

2.1通井规使用

大31-侧斜18井设计通井深度1270m，刮削1070-1270m，该工具下入深度1270m后，开泵循环畅通，泵压1MPa，投球，待球入座后，正打压5MPa，后迅速泄压至1MPa，刮削器张开，上提钻具对1070-1270m范围反复刮削3次，起出工具，其刮削器有2个牙未张开，张开牙后其刮削范围最大124mm，刮削效果不好（如图2-1所示）。

2.2开窗一体式斜向器的使用

斜向器坐封：大31-侧斜18井下入一体式斜向器，调整上斜面为设计深度1170.6m，正打压25MPa三次坐挂斜向器，上提下放悬重保持原悬重24t没有变化，斜向器坐挂未成功，厂家询问该公司专家，决定增大正打压压力至27MPa，反复打压后上提下放显示坐挂成功;下压20t至才将铣锥与斜向器之间的销钉剪短，比设计剪切吨位增加5t;上提6t至悬重30t，剪断中心杆与铣锥之间的销钉，丢手成功，比设计剪切吨位小2t。

铣锥开窗：丢手成功后，开泵替泥浆进行开窗作业，该井自8月15日17：00开始开窗，初始钻压为5KN，至16日8：00开窗井段1170.9-1172.1m，进尺1.2m，期间泵压自11MPa升至18MPa，间歇出现憋泵现象，至10：00开窗基本无进尺，现场分析铣锥出现问题，可能中间89×18cm部分在前段开出窗口后一直骑在窗口位置，窗口一直磨损中间部分，进尺缓慢，长时间在窗口磨铣可造成铣锥磨断，造成严重工程事故。我队决定起钻更换老式铣锥开窗，起出分段式铣锥，检查铣锥中间段磨损严重。改为老式铣锥仅用不到10小时就开窗及修窗完毕。

3、关键技术及结构的需完善部分

针对该一体式斜向器及通刮一体工具在本井的使用工程中存在的问题及工具的薄弱环节，提高工具的使用效率及成功率，我有如下的个人意见。

3.1连接销钉的剪切力及销钉的合理配备

根据使用地区的开窗点深度，使用钻具的悬重，设计合理的剪切销钉材质和剪切力，这样能保证不因钻具重量过大造成销钉意外剪短，也不因销钉剪切力过大导致剪切泵压过高，或造成剪切失败。

3.2合理设计铣锥的构造

衡量铣锥好坏的主要技术指标就是磨铣的速度，窗口的效果。铣锥在开窗时，要承受斜向器及套管对其磨损，因此磨铣的材料要有足够的耐磨性，老式铣锥的磨铣材料就很合理，建议将分段式铣锥该为老式铣锥样式，取消其分段样式，选择中心管直接连接斜向器的方式。铣锥最好能改变其合金快的排列方式，由原来的竖排，改为左螺旋结构形式，这样能连续接触斜向器及套管，开窗时更平稳，切削速度较快。

3.3通刮一体式工具的改善

该井使用的通刮一体工具长3.15m，剪切力设计也不合理，根据后期几口井使用工艺所的通刮一体工具，其工具长度仅1.3m，即去掉该井工具通井规部分，通井刮削效果都能达到，使用效果很好。

4、结论

目前石油工程进入寒冬期，油公司压缩钻井成本，因此必须降低侧钻井成本，这样才能有利润。在侧钻工艺已经成熟的今天，只有通过改进工具来缩短施工周期，而通刮一体工具、开窗一体式斜向器，铣锥试钻成为可以缩短施工井周期的有效途径，因此，研究使用合理的工具，成为降本增效的最好办法。

（胜利石油工程有限公司井下作业公司 山东东营257000）