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油气田分支井钻井技术及应用

摘要：伴随着分支井技术的研究试验逐渐展开，目前国外此技术已成熟

应用于油田开发，并取得了显著经济效益。本文主要介绍了分支井的基本钻完井

方法。

关键词：分支井完井侧钻

一、引言

多分支井是指从一主井眼中钻出两个或两个以上分支井眼的井。通常把两个

或多个分支井眼钻在同一层的叫多底井，钻在不同油层的叫分支井。国内把两种

类型的井都称为多分支井。

分支井可以开采低产难采储量，提高最终采收率，降低钻井投资和吨油开采

成本，整体改善油田开发效果。非常适用于水锥造成的死油区和阁楼油、透镜体

油气藏、薄油气藏及低渗透油藏、高粘度稠油藏、天然裂缝油气藏、致密砂岩油

气藏、自然沥青油藏、边际油藏等。分支井经济上还具有充分利用老井眼和降低

每钻开单位长度油层所需的总进尺、减少占地面积、减少环境污染、减少平台数

量、减少地面采油管线成本、降低废弃物、钻井液、钻屑的处置费用的优点。

二、分支井技术发展的历史

分支井的理论早在二十世纪初就提出来了。早在50年代，前苏联就曾采用

涡轮钻具钻成一口十翼分支井，油气产量最高增加17倍。截止1990年，前苏联

共钻111口分支井。90年代美国及加拿大等国家开始钻分支井，据美国HIS能

源集团统计1999年5月美国已完成三千八百多口分支井。多分支井活动日益频

繁，并代表了未来发展趋势。它被国际石油专家们确立为21世纪初最具发展潜

力的八项钻井新技术之首。被中国石油专家评为2001年国际十大石油科技进展

之一。

国内最早的分支井钻井技术尝试是1960年玉门油田在老君庙地区的浅井上

钻成的四分支井。四川油田在1965~1966年间钻成两口分支井。国内多分支井技

术的研究开始于20世纪90年代后期，这主要是在胜利油田、辽河油田、新疆油

田、地矿部第六普查勘探大队和海洋石油总公司渤海石油公司。

三、分支井的关键技术特性

分支井技术在定向井和水平井技术的基础上增加了第一个分支井眼以后的

分支井眼的钻井技术和完井技术。其中难点是完井技术，目前多分支井技术进展

论坛按完井状况将多分支井分为六级。国外分支井技术可达到六级。国内最高为

五级。

分支井连接井段要求达到三性要求：机械支撑性、水力密封性和可重入性。

四、分支井工程设计原则

1.首先根据油藏地质和采油要求选择合适的分支井类型和完井方案；

2.根据初步确定的整体方案和具备的技术装备水平，选择合理的分支井系

统，并以此为基础确定分支井的井身结构、侧钻方案和井眼轨迹；

3.钻井液设计应能满足在浸泡时间较长的情况下保持井眼稳定并防止出现

严重的油层污染；

4.还要对方案的技术可行性和经济合理性进行综合评价。

五、分支井侧钻技术

1.老井侧钻方法

1.1下套管井侧钻

目前，对于下套管的主井眼，其侧钻方式主要有三种方法：

1.1.1段铣套管侧钻：先用段铣工具将主井眼的套管铣掉一段后打水泥塞，

而后再用井下马达侧钻出新井眼。该方法工艺技术简单，易掌握。侧钻成功率较

高，且有利于井眼轨迹控制。但工期较长，适合于浅井及井壁稳定性好的地层。

1.1.2下斜向器开窗侧钻：在主井眼中下入可回收式斜向器，用开窗工具在

套管上开出窗口后，再用井下马达侧钻出新井眼。该方法可靠性高．使用范围广，

开窗后井眼有一初始井斜角，有利于侧钻后的造斜钻进．适于探井、硬地层和高

温高压地层。

1.1.3取出套管裸眼侧钻：将主井眼套管割断取出，然后根据主井眼的条件

和地层特点，采用打水泥塞或下斜向器侧钻的方法侧钻出新井眼。

1.2裸眼井侧钻

如果主井眼为裸眼，可用打水泥塞、下斜向器及裸眼悬空侧钻的方式钻进。

2.预留窗口侧钻

对于新井除用老井的侧钻方法外还可以采用预留窗口侧钻的方法。预留窗口

侧钻是指在主井眼下套管施工时，在分支井眼位置下人留有窗口的特殊套管(其

位置应在分支井眼的侧钻点位置)在钻分支井眼时，可直接将预留窗口的特殊材

料钻掉，侧钻出新井眼此法避免了套管开窗、段铣及打水泥塞等作业，工期短，

安全可靠，但特殊套管上的预留窗口应为易钻的特殊材料，且下套管时，对预留

窗口的深度及方向精度要求高。

六、分支井的完井

1.分支井完井方式

按TAML分级，分