摘要：在水平井作业中，常常由于地质调整或井漏、井塌等井下复杂，需要对井眼进行注水泥塞回填侧钻施工。本文对于侧钻施工中的要求和技术难点进行分析，针对鄂尔多斯盆地大牛地气田和杭锦旗区块目前采取的两种裸眼侧钻工艺进行分析，对于不同地层采取相适应的侧钻方法，有效的提高了侧钻施工效率。 关键词： 水泥塞质量 侧钻点 控时侧钻 滑动扫塞 夹壁墙
1 裸眼侧钻的方式
侧钻方式的选择是侧钻施工的第一步，也是确保侧钻是否顺利和快速完成的关键，根据每口井的地层情况和原井眼的轨迹情况、井径等综合分析。
侧钻方式有两种：增井斜变方位、降井斜变方位。目前在在华北分公司各区块均采取降井斜变方位侧钻。钻具在斜井段内是靠向下井壁，采取降斜的方式有利于快速侧钻，降井斜、变方位能够快速和老井眼形成较厚的夹壁墙，夹壁墙厚度要求不小于原井眼直径的1.5倍。 2 现场应用的裸眼侧钻工艺
2.1 控时侧钻工艺：设计侧钻点以上10m左右将工具面摆放到预定位置以1.5-3h/m的钻速滑动钻进3-5m；根据返屑情况逐渐将钻速加快，在返出的新地层岩屑占比达到80％以上可判断侧钻成功。
2.2 滑动扫塞侧钻：侧钻点以上30m左右将工具面摆放到需要的角度不控时滑动钻进，根据返出的岩屑占比和钻具反扭角判断是否侧钻出新井眼。即使在30m的井段内没有侧钻出去仍然可以继续控时侧钻，能够满足侧钻要求。
3 滑动扫塞侧钻工艺技术
3.1 侧钻点的选择
（1）选择的侧钻点必须满足地质设计及后续井段螺杆钻具增斜率的要求。
（2）选择的侧钻点应在地层稳定、可钻性好、固井质量好、井眼规则和井径扩大率低的井段。
（3）侧钻点要选在复杂井段以上100m左右。
如某井导眼回填后在侧钻点2645m处做承压满足侧钻要求，侧钻至井深2674m再次做承压，有间歇性钻压回零现象，继续侧钻至2710m，返出仍为水泥且松散、胶结差，水泥石强度不够。侧钻段井眼存在大肚子，导致侧钻失败。某井井径见图1
图1 某井侧钻段井径图
3.2 螺杆钻具的选择
钻具结构的造斜率和侧向力是选择螺杆钻具的主要依据。侧向力越大，侧切力越强，就越有利于侧钻。
螺杆钻具在井底的受力情况如下图2，造斜率计算公式和侧向力关系公式如下：
Fe=
式中，K为螺杆钻具的造斜率（°/100m），α为弯壳体弯角（°），L1为弯点至钻头距离，L2为弯点至BHA上切点的距离，Fe为作用在钻头上的侧向力（KN）。
图2 螺杆钻具在井底受力情况分析图
从图2和以上两个公式中可以看出L1 越大侧向力就越大，也越有利于侧钻，而造斜率就越小。对一些侧钻点深、地层硬、井眼大、井下情况复杂的井，选择L1 和α 较大的钻具组合，采用弯接头+直螺杆，侧钻效果较好。
单弯动力钻具L1较小，具有造斜率高和能够复合钻进的优点。钻头的侧向切削能力是选择侧钻钻头一个主要依据，选用三牙轮钻头或短保径的PDC 钻头。
3.3 滑动扫塞侧钻工艺
（1）尽量选择地层稳定、可钻性好、固井质量好、井眼规则的井段作为侧钻井段。回填水泥塞要求高出侧钻点以上50米，候凝时间48h，确保水泥塞强度满足侧钻要求。
（2）钻具组合（215.9mm井眼）：Φ215.9mm钻头+φ165mm1.5°螺杆+φ165mm循环短节+Φ165 mm无磁钻铤1根+φ127mm加重钻杆20根+φ127mm钻杆若干
钻井参数：钻压20-50KN 排量26-28L/S
（3）侧钻点以上50米位置大排量充分洗井，确保井眼畅通、无粘卡和小摩阻。
（4）采取降井斜变方位侧钻，工具面放在180-270°或者90-180°。
（5）侧钻点以上30-50米，将工具面控制在预定范围不控时滑动扫塞，若未侧钻成功，在侧钻点以上10米处再进行控时侧钻。
（6）每半小时捞取砂样一次，观察水泥与岩屑比例，同时观察螺杆反扭角的变化，地层岩屑占比达到80％以上，反扭角逐渐增大即可判断侧钻成功。
（7）每5米测量一次静态参数，作好新老井眼的数据对比，分析预测井底井斜和方位，对
螺杆的造斜率做出准确判断。
侧钻成功后，起钻时应一次提离侧钻点，下钻到侧钻点时，不能长时间开泵和转动转盘划眼，避免在侧钻点造成井下复杂。
4 滑动扫塞侧钻工艺的应用效果分析
滑动扫塞侧钻工艺自2014年在华北油气分公司全面推广应用，累计侧钻施工300余井次，侧钻成功率90％以上，平均侧钻时间在10小时以内，比控时侧钻缩短15小时以上，2014-2020年滑动扫塞侧钻施工井统计见表2。
2014年 | 2016年 |
施工井次 | 平均侧钻时间 | 侧钻成功率 | 施工井次 | 平均侧钻时间 | 侧钻成功率 |
25 | 自熟粉丝机 6.22h | 100％ | 43 | 7.74h | 声纳探鱼器 96.8％ |
2018年 | 2020年 |
施工井次 | 平均侧钻时间 | 侧钻成功率 | 施工井次 | 平均侧钻时间药盒 | 侧钻成功率 |
65 | 9.09 | 94.7％ | 木材旋切机 59 | 10.02 | 96％ |
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堆芯表2 滑动扫塞侧钻工艺施工井统计
5 两种侧钻工艺的地层适用性
5.1 控时侧钻工艺适用于较硬的地层。例如DPS-110井水平段马家沟组钻遇泥岩，注水泥塞回填侧钻，侧钻初期采取滑动扫塞、微降井斜降方位的方式，由于地层是灰白云岩，岩性较致密，滑动扫塞无效果；后采取控时侧钻工艺，但是仍然未能侧钻出去；再次回填后继续控时侧钻，采用全降井斜的方式才侧钻成功。
5.2 滑动扫塞侧钻工艺适用于软到中硬地层，大牛地气田和杭锦旗区块的石盒子组、山西组、太原组的砂泥岩地层均适用该侧钻工艺，能够有效的提高侧钻效率，缩短侧钻时间。
6 结论
6.1 在裸眼井段注水泥塞施工中，应根据地质要求及井眼情况制定严格的技术措施并认真贯彻执行，保证水泥塞回填质量满足侧钻施工要求。
6.2 侧钻方法的选择和优选的侧钻工艺是决定侧钻施工能否快速高效完成的重要保证。合理的侧钻方法和侧钻工艺能节约成本、节省时间，提高效益。
螺杆钻具
6.3侧钻点的选择和侧钻工具的优选是侧钻工艺重要环节，也是侧钻施工成功的关键。
6.4 侧钻要精心施工，随时观察地层岩屑占比和反扭矩的变化，确保快速高效的完成侧钻作业。
参考文献
[1] 王宝新. 弯壳动力钻具造斜率的几何分析与计算 1994.
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