摘 要：文中針對渤海油田套管斜向器開窗側(cè)鉆技術(shù)在實施過程中所面臨的作業(yè)安全風(fēng)險進行了全面分析，并提出了一系列針對性的防控措施，通過對斜向器開窗法多個關(guān)鍵風(fēng)險點識別，并針對這些風(fēng)險點制定了相應(yīng)的預(yù)防和應(yīng)對策略，可以提高作業(yè)安全性、減少事故發(fā)生率，研究結(jié)果為油田開窗作業(yè)提供了科學(xué)指導(dǎo)和實踐建議，旨在幫助相關(guān)企業(yè)優(yōu)化完善作業(yè)流程，確保作業(yè)的順利與安全。

關(guān)鍵詞：套管開窗；斜向器開窗法；安全風(fēng)險；防控措施

隨著油氣資源開發(fā)的不斷深入，開窗側(cè)鉆技術(shù)已成為提升油氣田開發(fā)效率的關(guān)鍵技術(shù)之一。套管開窗側(cè)鉆工藝技術(shù)主要應(yīng)用在分支井、事故井處理和老井二次開發(fā)等，尤其是在資源枯竭的老油田通過開窗側(cè)鉆技術(shù)實施調(diào)整井可以有效實現(xiàn)油井復(fù)活[1]。套管開窗工藝分為鍛銑開窗和斜向器開窗，得益于斜向器開窗工藝的簡單高效、周期短、成本低，此技術(shù)在各大油田被廣泛應(yīng)用。如何確保開窗成功率，規(guī)避作業(yè)過程中各種風(fēng)險，如工具故障、提前出窗、跳窗、窗口卡鉆等，是開窗技術(shù)的主要困擾。因此，本文通過系統(tǒng)的分析具體風(fēng)險點，并針對斜向器開窗技術(shù)提出了有效的防控措施，旨在為安全生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

一.技術(shù)應(yīng)用背景

近年來，隨著各大油田開發(fā)進入中后期，產(chǎn)能逐漸下降，低效井、停產(chǎn)井以及套管損壞井等數(shù)量逐漸增多，對整體產(chǎn)能產(chǎn)生了直接影響，通過套管開窗側(cè)鉆實施調(diào)整井技術(shù)成為了釋放可采儲量、恢復(fù)產(chǎn)能的有效手段之一，這種技術(shù)尤其適用于海上油田。一方面開窗側(cè)鉆能夠高效再利用平臺有限的槽口，優(yōu)化資源配置；另一方面它還能利用部分老井套管，從某種意義上實現(xiàn)了修舊利廢的目標(biāo)，通過套管開窗側(cè)鉆不僅可以恢復(fù)老井的生產(chǎn)能力，還能夠減少新井鉆探的成本，顯著提高資源的利用效率。

這種技術(shù)在油田開發(fā)中展示出巨大的潛力和廣泛的適用性，它能夠顯著提升經(jīng)濟效益，降低油田開發(fā)的整體成本，同時延長油田的生產(chǎn)周期，提高資源利用率，通過不斷優(yōu)化和推廣套管開窗側(cè)鉆技術(shù)，油田企業(yè)可以更有效地應(yīng)對各種生產(chǎn)挑戰(zhàn)，實現(xiàn)資源的可持續(xù)開發(fā)和利用，這種技術(shù)不僅在國內(nèi)油田得到廣泛應(yīng)用，還在國際上引起了關(guān)注，成為油田開發(fā)領(lǐng)域的一項重要技術(shù)創(chuàng)新。

二.開窗技術(shù)風(fēng)險

（一）斜向器開窗法風(fēng)險點及控制措施

1、如何預(yù)防斜向器提前坐掛、落井或坐掛方向不合適等風(fēng)險

隨著開窗井施工的增多，目前統(tǒng)計的復(fù)雜情況中，存在斜向器提前坐掛、脫落及窗口方向不合適等風(fēng)險。

推薦防控措施如下：

（1）根據(jù)側(cè)鉆井需求選擇適宜的斜向器，應(yīng)確保滿足鉆井及完井工具的最低通過要求。斜向器斜度應(yīng)依后續(xù)鉆完井作業(yè)而定，常規(guī)造斜率以2～3°為宜，坐掛方式推薦使用液壓坐封斜向器。

（2）下斜向器前應(yīng)模擬斜向器組合剛性選擇刮管通井鉆具，其剛性應(yīng)強于斜向器組合及后續(xù)鉆進時鉆具組合的剛性，鉆具組合宜帶近滿眼扶正器[2]。刮管過程一旦有明顯遇阻井段，應(yīng)分析遇阻原因，若定向井全角變化率大或套管嚴(yán)重變形等原因則應(yīng)重新設(shè)計側(cè)鉆方案。

（3）刮管通井后盡量開展測固井質(zhì)量工作，一方面為選擇開窗點提供依據(jù)，另外與老井套管表接箍位置比較，驗證誤差范圍，誤差較大時應(yīng)以測井?dāng)?shù)據(jù)為準(zhǔn)，選擇開窗位置。

（4）施工過程的數(shù)據(jù)記錄：在施工過程中，應(yīng)對關(guān)鍵操作參數(shù)進行詳細(xì)記錄，如斜向器的角度調(diào)整、深度變化、壓力控制等，這些數(shù)據(jù)不僅可以幫助實時調(diào)整施工方案，還可以為事后分析和改進提供依據(jù)，例如在某項目中，通過記錄斜向器的實際操作數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)并糾正了多次因操作失誤導(dǎo)致的坐掛方向偏差問題，提高了施工的精準(zhǔn)度和安全性。

（5）定期安全檢查：在施工過程中定期進行安全檢查和評估，及時發(fā)現(xiàn)和排除潛在隱患。檢查內(nèi)容應(yīng)包括設(shè)備狀態(tài)、操作規(guī)程和現(xiàn)場環(huán)境等方面，確保每一個環(huán)節(jié)都符合安全要求。

（6）應(yīng)有專人負(fù)責(zé)測量工具面，量角差，并對定向接頭工具做地面測試；應(yīng)有專人負(fù)責(zé)連接斜向器及開窗工具，并做好井口防護。

（7）下斜向器時應(yīng)緩慢通過防噴器組及井口，避免發(fā)生磕碰。下鉆過程中鎖死轉(zhuǎn)盤避免鉆具發(fā)生轉(zhuǎn)動，下放速度宜控制在0.2～0.3m/s之間，且遇阻不宜超過3t。每次接完立柱，宜緩慢上提，提活之后再緩慢下放，以克服鉆具摩阻再正常下鉆為原則，避免對斜向器連接銷釘產(chǎn)生過大沖擊[3]。

（8）斜向器下到開窗位置后，深層開窗、大斜度井應(yīng)在預(yù)定位置以下，緩慢開泵尋找工具面，避免因壓力激動或突然憋壓造成斜向器提前坐掛。循環(huán)時上下活動管柱，并記錄上提下放摩阻。

（9）不管是用MWD還是陀螺尋找并調(diào)整斜向器工具面時，都應(yīng)在充分活動鉆具釋放扭矩后，至少再確認(rèn)2次。斜向器工具面宜選擇高邊位置設(shè)定在L45°～R45°之間。

（10）方向校準(zhǔn)和模擬實驗：為了確保斜向器的坐掛方向準(zhǔn)確，施工前需要進行詳細(xì)的方向校準(zhǔn)和模擬實驗。使用激光定位和計算機模擬技術(shù)，可以確保斜向器始終朝向預(yù)定方向進行開窗。

2、開窗過程中鉆具安全問題

開窗過程中由于扭矩波動大，開窗鉆具剛性強且頻繁使用，疲勞損壞風(fēng)險高。連接銷釘剪切后剩余部分存在與開窗鉆具卡住風(fēng)險。推薦防控措施如下：

（1）所有入井鉆具，應(yīng)檢查檢驗報告，確保入井鉆具完好。

（2）采用高強度材料和優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高鉆具的抗疲勞性能和整體剛性，減少在高扭矩波動下的損壞風(fēng)險。

（3）引入先進的扭矩控制系統(tǒng)，通過實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)扭矩，保持扭矩在安全范圍內(nèi)，減少扭矩波動對鉆具的沖擊，延長鉆具的使用壽命。

（4）在鉆具關(guān)鍵部位使用高性能潤滑劑，減少摩擦和磨損，提高鉆具的耐用性和可靠性，降低疲勞損壞的風(fēng)險。改進連接銷釘設(shè)計，使其在剪切后不會殘留在鉆具內(nèi)，或者采用易于拆卸和更換的銷釘設(shè)計，避免卡住鉆具的問題[4]。

（5）引入疲勞監(jiān)測技術(shù)，通過傳感器實時監(jiān)測鉆具的疲勞狀態(tài)，提前預(yù)警和更換即將失效的部件，避免因疲勞損壞導(dǎo)致的停工和安全風(fēng)險。

（6）磨銑出死點之前應(yīng)保持參數(shù)穩(wěn)定，鉆壓不宜超過6t，防止銑鞋提前滑出窗口。

（7）制定嚴(yán)格的檢查和維護計劃，定期檢查鉆具的狀態(tài)，特別是連接銷釘和關(guān)鍵部位的磨損情況，及時更換磨損嚴(yán)重的部件，防止因疲勞損壞導(dǎo)致的故障。

3、如何保證窗口質(zhì)量防止窗口卡鉆

為了保證窗口質(zhì)量并防止窗口卡鉆，一般情況下需確保導(dǎo)向磨鞋全部出下窗口后，開窗作業(yè)才結(jié)束，在修整窗口時應(yīng)采用不同轉(zhuǎn)速，反復(fù)修整上下窗口，直到鉆具在停轉(zhuǎn)及停泵狀態(tài)下，上提下放無阻掛，方可結(jié)束修整，此過程應(yīng)嚴(yán)格控制鉆具的操作，確保鉆具的平穩(wěn)運行[5]，避免因操作不當(dāng)導(dǎo)致的卡鉆問題，使用高質(zhì)量的磨鞋和鉆具材料并定期檢查和維護設(shè)備，確保其在最佳狀態(tài)下運行，也是防止窗口卡鉆的關(guān)鍵措施。

4、后續(xù)作業(yè)注意事項

（1）開窗后第一次下鉆時，不應(yīng)開泵以防止鉆頭自轉(zhuǎn)引發(fā)復(fù)雜情況，確保鉆頭順利通過窗口，提高施工安全性和效率，嚴(yán)格遵守這一操作規(guī)程，對于防止設(shè)備損壞和施工延誤至關(guān)重要。

（2）若開窗后第一趟鉆為其他鉆具時，開窗時應(yīng)留有足夠的鉆具口袋。底部鉆具組合過窗口時嚴(yán)禁旋轉(zhuǎn)通過，應(yīng)平穩(wěn)操作，控制速度應(yīng)小于0.1m/s。

結(jié)束語

通過深入研究套管開窗側(cè)鉆技術(shù)的實施過程，分析施工中的主要風(fēng)險提出防控措施。進一步在實際操作中，建立防控體系，提升作業(yè)安全。未來隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，持續(xù)更新和優(yōu)化改進工具及技術(shù)是提升作業(yè)安全性的關(guān)鍵。

參考文獻

[1]邵光義，蔡萬。直井段套管開窗側(cè)鉆后方位不準(zhǔn)確性分析[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2023，43（23）：111-112+115.

[2]李曉陽，陸煒，程國兵。煙囪技術(shù)與原位開窗技術(shù)處理近端錨定區(qū)不足的StanfordB型主動脈夾層并發(fā)癥的比較[J].浙江臨床醫(yī)學(xué)，2023，25（09）：1290-1293.

[3]滕志想，馮少波，張權(quán)等。西安石油大學(xué)，陜西省石油學(xué)會，北京振威展覽有限公司.2023國際石油石化技術(shù)會議論文集Ⅱ.塔里木油田公司，2023：6.

[4]周巍，信青春。套管開窗側(cè)鉆工藝技術(shù)在坪北油田的研究與應(yīng)用[J].江漢石油職工大學(xué)學(xué)報，2022，35（04）：48-50+57.

[5]薛憲波，張誠成，張?？档?。海上油田一趟鉆套管開窗技術(shù)[J].石油鉆探技術(shù)，2022，50（04）：64-68.

作者單位：中海油有限公司天津分公司