钻井技术论文篇（1）

中石化中原石油工程有限公司钻井二公司是中国陆上实力雄厚的钻井承包商之一。该公司秉承“真诚服务甲方”的合作理念，大力实施“四大技术管理”方式方法，着力为国内外油气能源公司提供安全优质高效的钻井工程技术服务。

1“四大技术管理”创新构建现代安全钻井的背景

中原石油工程钻井二公司成立30多年来，一直处在高速的发展进程中，管理水平不断提升，技术实力在同行业中处于领先水平，各项技术指标、经济效益也名列前茅，以良好的技术实力，敢打敢拼的精神铸就了“石油工程铁军”形象。但自2014年下半年以来，国际油价整体下跌，2015年愈演愈烈，2016年石油工程行业进入“极寒期”，各油田不断压缩投资，钻井工程行业竞争不断加剧，工程项目的利润空间越来越小，同时随着网络化办公的普及，凸显出技术管理制度不够完善，造成钻头、螺杆等工具、钻井液处理剂材料质量监管难度大，部分钻井队日常检查有漏缺，工程故障、复杂情况时有发生，制约了钻井安全提速。因此，进一步挖掘技术管理潜力，提升技术管理水平，已成为企业发展的必由之路。

2“四大技术管理”创新的内涵

在创建现代化油气井钻井企业过程中，中原石油工程钻井二公司着重实施“技术管理制度创新、技术交流模式创新、科技进步创新、保障机制创新”四大创新管理。1、技术管理制度创新。2、技术交流模式创新。3、科技进步创新。4、保障机制创新。

3“四大技术管理”创新的具体做法

3.1创新管理制度，使技术管理迈上网络化时代

（1）建立钻井队技术日报表汇报分析制度。针对公司钻井市场分布广，钻井队分散，技术管理工作不能及时覆盖所有井队等问题，技术部门建立了钻井队技术日报表分析制度，创立报表模板，以收集、汇报、分析、反馈模式运行，实时监控公司各钻井区域的生产技术情况。（2）加强质量控制，规范钻头、螺杆、钻井液处理剂使用管理。由于钻井队的钻头、螺杆、钻井液处理剂厂家和品种较多，质量监管难度大，公司技术部门修订完善了《钻头、螺杆钻具管理规范》、《钻井液处理剂管理规范》，实施统一归口、动态管理。每月对钻头、螺杆钻具使用情况月度报表，进行汇总、分析；同时对处理剂进行随机抽检。有效的保证了产品质量，保障了施工安全和速度，降低了综合成本。（3）全面提升井队基层技术管理。针对部分井队基础工作不扎实、日常检查有漏缺的问题，公司技术部门制定了《基层技术管理细则》，各项目部和基层井队认真贯彻实施。细则主要针对现场操作，内容涵盖井控制度落实、井控装备安装管理、井控现场作业管理、钻井施工现场管理、钻井液现场管理、完井作业现场管理、技术资料等7大项目，47小项简评项目，全面规范了井队现场技术管理。（4）建立技术信息交流平台。针对技术人员在外部市场比较分散的情况，技术部门建立QQ技术交流群，实现技术信息共享，加快了施工中技术难题处理。特别是对年轻技术人员，提供了随时可以交流、学习、解决难题的平台。（5）改造优化ERP“生产技术”栏目。利用公司ERP加强工程设计的执行，加强施工方案、邻井资料、技术措施的监管、制定和落实，加强钻头、螺杆等工具的使用经验交流和优选，加强技术文件的管理。ERP生产技术板块主要分为公告栏、井队汇报栏、工程技术栏、技术交流栏、技术文档栏等5部分。从钻头、螺杆及钻井液材料的使用分析，到施工井的井史、技术总结及技术经济分析报告，从工艺技术的介绍到技术成果的交流展示，内容丰富，实用性强，是公司技术人员分享交流的平台，查阅资料的信息库。

3.2创新技术交流模式，技术措施“直达现场”

公司技术部门利用钻井技术分析日报表制、QQ技术交流群、ERP“生产技术”栏目等资源，对生产井情况及时收集、及时分析、及时会诊、及时处理，发挥了“一井一策，分类指导”的作用，保障了各钻井市场生产井的安全、优质、高效。

3.3创新科技进步，攻克技术瓶颈问题

针对各区域市场影响钻井安全的薄弱环节和“瓶颈”问题，公司技术部门落实“一井一策”，针对性地制定相应的预防措施和施工方案，狠抓技术攻关，保障安全快速施工。在西南礁石坝工区的施工井二开浅层气、东北地区的井壁稳定、营城组可钻性差、川西项目上部地层造浆严重、易钻头泥包，下部地层钻井液密度高、地温高；陕北、山西项目刘家沟地层重复性漏失、冀东项目五段制井多、施工难度大等问题上，通过加强新技术、新工艺推广应用，组织技术骨干联合攻关，避免了故障的发生，工程事故时效为零，复杂失效大幅降低，钻井速度、工程质量均有提高。

3.4创新保障机制，区域市场技术管理负责制“落地生根”

以总工程师为主导，技术部门副总师、技术专家为骨干，在日常巡视和工作督导的基础上，分别侧重分管不同钻井市场定期进驻项目和钻井队指导生产；强化了“双配套”技术管理模式，与项目部的技术人员融为一体，同抓共管，提高了技术保障能力。

钻井技术论文篇（2）

中图分类号：G276 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0254-01

1.前言

由于浅层油气资源大部分已经被完全开发，所以各石油开发企业逐渐加大了深层的油气资源的勘探开发力度，为了提高油气勘探开发效益和企业的竞争力，深井钻井技术不断发展提高，应用的规模也日益扩大。深井钻井技术是一项复杂的系统工程，难度高、技术复杂，需要有科学的理论、先进的技术及装备，加上高素质的人才队伍和科学的管理作为支持。深井 超深井钻井技术水平是一个国家或企业集团钻井技术水平高低的标志。目前世界上的深井数量虽然并不多，但是这项技术已经经历了五六十年的发展历程，逐渐走向成熟。钻深井的国家已达80多个，美国、欧洲北海及前苏联、德国、日本等深井钻井技术系统居世界前列，其中美国是世界上钻深井历史最长、工作量最大、技术水平最高的国家。我国深井钻井技术系统近20年快速发展，但与国际先进水平相比仍有很大差距。

2.我国深井钻井技术的发展概况

近年来，我国加大了对地下深层勘探的力度，在西部和四川盆地及周边地区的深井钻井数量逐年增加，平均井深也越来越深，钻井速度也有较大幅度的提高。截止2000年我国钻深井的总数近千口，平均井深接近6000m。随着LWD、旋转导向钻井、自动垂直钻井系统等钻井新技术的应用推动了我国深井钻井技术的快速发展，并取得了丰硕的成果。如何有效解决深井钻井技术的复杂性、适用性、配套性等问题既是影响全球深井钻井可持续发展的难题，也是制约国内深井钻井快速发展，缩短与国际差距的瓶颈。结合我国石化系统多年深井钻井实际情况和塔里木盆地、准噶尔盆地、河西走廊地区、川渝东部地区等4个重点领域深井钻井技术最新进展，以非线性、复杂性系统仿真为突破口，试图解决深井钻井技术系统构成中的复杂性与先进性、功能性与适用性、核心性与配套性等关系问题。

3.我国深井钻井技术的发展和应用过程

我国深井钻井技术起步较晚，1966年7月大庆油田完成第一口4719 m的深井，揭开了国内深井钻井技术发展的序幕。继此之后大港油田、胜利油田和江汉油田又陆续打成了4口超过5000m 的深井，初步积累了深井钻井开采的经验。从1976年到 1985年，完成了100多口深井，其中有2口井深超过7000 m 的井，即四川1978年完成的7175 m关基井和新疆1979年完成的7002 m的固2井。1986年之后，深井进入规模应用阶段，随着深层勘探开发速度的加快，深井钻井数量逐年增加，机械钻速不断提高，钻井的时效增加，深井钻井周期逐年下降，井下事故不断减少。2005年3月8日，中国，大陆科学钻探工程“科钻一井”顺利完钻，井深5158 m ，该，井钻井中采用了大量高新技术，如人造金刚石钻头、绳索连续取心、井底马达驱动取心工具、活动套管技术、自动送钻系统、MWD、LWD、SWD等技术。

4.我国深井钻井技术的发展趋势

随着我国油气资源战略对深层钻井的进一步需求，特别是导向钻井、气体钻井等新兴钻井技 术的应用和发展，以及信息技术、测控技术、模拟技术在钻井中的应用，可以发现深井钻井技术 的发展是以现代钻井技术的发展为基础，重点解决高温高压、多压力系统、山前构造、难钻地层等深井钻井难点。现代钻井技术发展以现代科学技术为基础，以提高勘探开发综合效益为目标，其主导发展趋势为：以信息论、系统论和控制论为理论基础，把以计算机技术为核心的遥测、遥传、遥控技术融入钻井工程技术，用钻井高新技术改造传统的钻井技术，向智能化、自动化钻井方向发展，创造最大化的勘探开发经济效益和社会效益。

深层钻井技术在以下几个方面需要发展突破：①单一尺寸套管钻井可改善传统井身结构，应用膨胀管和套管钻井有利于促进深井钻井技术的快速发展。②应用一次性自锐钻头，单井作业时无需更换钻头，还可根据井况所遇到的岩性转变破岩模式，向高效破岩技术方向发展。③随着LWD、近钻头测量、随钻测井、随钻地震技术的应用和发展，井下控制器将成为钻井施工的核心。安装在钻头附近的控制器可实现实时监测与控制，自动判断控制钻头，甚至控制钻机的动作。④采用控压钻井技术将实现真正意义上的闭环钻井，通过安装在钻头附近的主控制器、钻杆上的分控制器以及井口控制器自动调节实现井内压力自动平衡。⑤有缆钻杆的应用将不仅可实现对钻井的有效控制，而且会提高钻井速度。采用该技术，钻杆将不用传递扭矩，甚至不必控制钻压。⑥固壁技术将改善井壁的稳定性，在钻井发生井漏时，随时加入有针对性的堵漏材料；也可在钻井完成后，对井壁进行“固结”，形成人工管壁。⑦气体钻井的比例将大大提高，针对特殊地层，能够及时变换有针对性的特殊流体。⑧利用已有的数据库、已钻井段的数据，并结合地面采集和井下实时检测的数据，对未钻井段的钻井施工进行模拟，随时调整钻井设计。使深层钻井技术向集成化、信息化、智能化、自动化方向发展⑨采用封隔器实施对地层间的封隔，甚至部分代替水泥对层间的分隔。

5.如何更好的应用深层钻井技术有效提高油气采收率

面对未来全国油气资源的需求状况，我国西部地区、南方海相地区及东部深层油气勘探开发将进一步加强，复杂地质条件下深井钻井技术仍然是我国21世纪实施油气资源战略、提高勘探开发效益的重要技术支持手段。为此，我国应在跟踪和引进国外先进深井钻井技术与装备的同时，加强自主研发与应用技术攻关，努力学习国外先进钻采技术，缩小与国外的差距。深井钻井技术研究与应用的重点在加强核心技术的研发与配套，并高度重视基础理论研究，加强人才培养，重视人与计算机结合，充分利用现代信息技术和我国深井钻井专家知识经验，建立深井钻井的科学化评价体系和决策体系，加快深井钻井技术管理的科学化进程。同时，适度引进先进国家深井钻井核心技术装备与配套软件系统，加强国际合作，走消化、吸收和创新的道路，逐步使深井钻采能力向更深的程度发展，有效提高我国的油气采收率。

参考文献

钻井技术论文篇（3）

中图分类号：TD265.1 文献标识码：A

1 井身结构优化设计技术

1.1 套管、钻头系列

1.1.1 套管、钻头系列

针对常规井身结构存在的问题，结合目前的钻井工艺技术水平，对与套管、钻头尺寸的选择密切相关的几个方面问题进行了研究和探讨。在借鉴国内外一些成功经验的基础上，提出以下适应不同钻井条件的套管、钻头尺寸组合方案。表1列出了改进的套管、钻头系列，表2是强化的套管、钻头系列。

1.1.2 改进的钻头、套管系列应用情况

在滨南采油厂、东胜油公司等300余口井实施，钻井施工安全并取得了显著的经济效益。

自2001年已在车西、浅海4000m以深的潜山地层中得到广泛的应用，据渤海钻井公司统计，2001年7月以来在该地区共完成该类井19口，平均井深4336m，平均机械钻速7.11m/h，平均建井周期91天，平均钻井周期78天，钻井施工安全，钻井速度和质量比2000年均有大幅度提高，见表3。

改进的钻头、套管系列经实施，可满足油田部分井的施工要求，同时为强化的套管、钻头尺寸系列及现代井身结构的实施，提供了技术依据。

2 钻井液、油气层保护设计技术

2.1 钻井液设计技术

随着油田勘探、开发的不断深入深井、复杂井、特殊工艺井越来越多，对钻井液的性能提出了新的要求。因此针对不同的地区、不同的地层首先要分清楚存在的主要问题，在设计中有针对性地开展相关钻井液技术的研究，在满足解决主要问题的前提下，再研究制定解决其它问题的措施，只有细致地分析可能存在的各种问题，才能设计出合理的钻井液方案。

对于特殊工艺井的钻井液设计，还应通过水平井偏心环空中钻井液螺旋流流场的研究、水平井钻井液携岩机理和流变参数研究、水平井钻井液完井液配方及性能研究，分析总结水平井钻井液的特殊性和不利因素，确定不同条件下钻井液的密度、钻井液流变参数及排量，解决水平井钻井中的岩屑携带、井眼稳定、性能和油层污染问题。

2.2 油气层保护设计技术

研究发现，在钻井液、完井液中加入纤维状油层保护剂可以形成较浅的污染带，从而有利于反排，形成最大的从油层到井眼的渗流通道。使用海水低固相不分散钻井液的保护油层钻井液完井液方案，在应用中见到了良好的油气显示，测试获得了上百吨的工业油流和数万方气，获得了良好的应用效果。

3 固井及完井设计技术

3.1 完井方式

完井方式可以概括为固井射孔完井、裸眼完井、衬管完井、砾石充填完井、水泥浆充填封隔器衬管完井等五大类。目前国内常用的是固井射孔完井方式，其次是筛管完井和裸眼完井方式。

3.2 固井设计

3.2.1 影响固井质量的因素分析

（1）油、气、水窜：由于部分油层孔渗好，产层连通性强，加之油气层保护工作的加强，使固井时井眼中油气非常活跃，此时固井后因水泥浆凝固产生的失重作用，将使油气极易进入套管环空，造成封固不好。（2）漏失：压力系数低于1.0的异常压力系统，如果地层的渗透性强，则固井时极易发生漏失。（3）异常高压地层：由于泥浆密度高、粘切高、流动性差，水泥浆密度只能接近泥浆密度，造成循环压耗高，注替泵压高，顶替效率低，使固井质量难以保证。（4）井眼质量差：钻井中使用钻井液密度都是尽可能低,钻井时井壁掉块严重，固井时井径非常不规则。在这种井眼条件下固井，顶替效率低，固井质量难以保证。（5）封固段长：为了提高勘探、开发效益，一口探井的勘探目的层近年来是越来越多。这使固井时封固段长越来越长，造成固井难度增加。

3.2.2 技术对策

（1）推广应用双级注水泥固井技术，双级注水泥技术可以减少一次注水泥封固段长，从而有利于提高固井质量。（2）流变学注水泥固井：应用流体水力学理论，进行注水泥顶替机理的研究。利用固井仿真系统软件进行注水泥模拟，优化现场流变学注水泥施工参数，提高注水泥顶替效率，达到提高固井质量的目的。（3）低密度水泥浆固井技术：低密度水泥浆固井的关键技术是实现浆体不分层离析，析水小或无析水，水泥石体积收缩小或不收缩，赋予浆体强的触变性，保证水泥浆不漏失，水泥返高达到设计要求。选择性能优良的外掺料和外加剂，配制出浆体固相颗粒分布合理，水泥石早期强度高，达到材料间的良好匹配，实现工程对水泥浆综合性能的要求。

4 特殊工艺井设计技术

4.1 水平井、侧钻水平井设计技术

主要内容：(1)井身轨迹和井身结构设计。具体作法是：在满足油藏特性和地质条件的前提下，根据工具造斜能力，提高造斜井段造斜率，大幅度缩短靶前位移和造斜井段长度，改善井眼摩阻、扭矩及清洗效果，简化套管程序。依据这一原则，建立了二维、三维、多段增斜轨道的设计方法。(2)钻具组合及钻井参数的设计。根据井身轨迹控制技术和井下专用工具研究取得的最新成果，规范了增斜井段和水平段钻具组合选择的方法，以最大限度减少更换钻具组合的次数、求得最佳钻井参数和水力参数为原则进行设计。(3)采用了井口磁场计算、子午线收敛角校正理论和钻柱摩擦阻力、扭矩、正压力计算理论，从理论上保证了设计精度和合理性，并尽量降低摩阻及扭矩。(4)侧钻水平井除满足一般水平井的设计内容，还应增加开窗方式的设计。

4.2 大位移井设计技术

4.2.1 大位移水平井轨道优化设计的原则及方法

（1）大位移井轨道优化设计的两项基本原则：一，具有工程可操作性，即有利于钻井施工、轨迹控制、井下安全和轨道的实现。二，摩阻和扭矩最小。（2）用计算机模拟技术，进行了多种轨道设计和摩阻、扭矩模拟计算及对比分析。进而优选造斜点、造斜率、稳斜角等轨道参数。

4.2.2 设计技术应用

在位移较大的定向井或水平井设计中，按照优化设计的两项原则对井身结构和井身轨道进行优化设计，采用悬链线轨道和优选的轨道参数有效地减少了摩阻和扭矩。在钻井实践中，不论是钻井施工过程还是下套管过程中，摩阻和扭矩都跟预计的相接近，效果十分明显，证明了工程设计的技术方法和优化设计原则是正确的。

5 结论及建议

随着钻井技术的进步，中原油田的钻井工程设计水平有了一定的提高。钻井工程设计是一项系统工程，需多方面的协同配合，要求决策者及设计人员具有较高的知识水平，因此在今后的工作中要加大理论研究成果的应用，不断完善钻井工程设计手段。钻井工程设计在推广应用成熟的工艺技术的同时，肩负着“超前研究、提前储备，使科技先导作用始终贯穿生产发展全过程”的任务。因此，我们必须加大科技攻关力度，扩大与国内外的技术合作。

参考文献

钻井技术论文篇（4）

Abstract: with the oil drilling industry put the deepening speed effect in work, the play straight and fast inclined drilling the contradiction between the outstanding, this paper has been used at present some of the inclined playing fast technology application analysis, the vertical drilling will be inclined playing fast theory and technology system, and procedures, in order to promote the application.

Keywords: oil drilling; The vertical drilling; technology

中图分类号：TE2 文献标识码：A文章编号：

1垂直钻井防斜理论

著名美国石油工程专家鲁宾斯基（A. Lubinski）认为“钻柱在直井中处于自转状态”，即钻柱上任意一点均绕其自身轴线转动，并以此为基础建立了静力学防斜打直理论。基于这种理论所形成的防斜打直技术，无论是底部钻具组合本身，还是地层的自然造斜特性，均要求限制钻压的大小，从而严重制约了垂直钻井的机械钻速。目前国内外常用的钟摆钻具组合防斜打直技术，就是典型的静力学防斜打直技术。“钟摆”钻具组合，主要包括单稳定器钟摆钻具组合、双稳定器满眼钟摆钻具组合及塔式钟摆钻具组合等，主要是利用倾斜井眼中的钻头与稳定器或“切点”之间的钻铤重力之横向分力，迫使钻头趋向井眼低边降斜钻进，以达到纠斜和防斜的效果。遵循钟摆钻具组合防斜打直理论，认为加大钻压及钻具弯曲均不利于防斜打直，因而在易斜地区打直井时，往往通过减小钻压甚至“吊打”来实现防斜或纠斜的目的，结果严重的制约了垂直钻井的机械钻速。

另外，传统的“满眼”钻具组合防斜技术，也是基于钻柱自转假设之上的静力学分析结果，认为钻铤弯曲和钻头偏转是引起井斜变化的主要原因。这种钻具组合能有效地控制井斜变化率，避免出现严重狗腿，其弯曲特性受钻压的影响较小，在地层造斜效应不太严重的情况下可以采用较大的钻压快速钻进。当实际使用“满眼”钻具组合时需要注意两点：（1）“满眼”钻具组合要用于纠斜作业，则必须牺牲钻速――降低钻压到钻铤一次弯曲以下，否则只适合于防斜或稳斜，而绝不可以用于纠斜作业；（2）井眼稳定和规则是保证“满眼”钻具组合使用效果的重要条件。

理论与实践表明，采用传统的静力学防斜打直技术，在纠斜过程中钻压不能太大，否则不但起不到纠斜效果，反而会引起井斜增加；在施工过程中必须多次测斜和及时调整钻井参数，从而严重影响了机械钻度。因此，当在山前构造等易斜地层进行垂直钻井时，对于传统的静力学防斜理论和技术而言，“防斜”与“打快”是一对难以调和的矛盾。

2 动力学防斜打快技术

2.1 光钻铤大钻压防斜打快技术

它属于“动力学防斜打快理论”范畴，是建立在底部钻具组合处于涡动状态的基本假设之上的，只有施加足够大的钻压才能满足保持BHA涡动的条件。与传统的静力学防斜理论不同，光钻铤大钻压防斜打快技术在控制井斜时要求加大钻压，以便使底部钻具组合发生螺旋屈曲后而处于涡动状态，从而产生动力学防斜打快的效果。

对于光钻铤钻具组合（BHA）而言，只有发生螺旋屈曲时，才可能出现反转运动。假设：Fcr为BHA发生正弦屈曲的临界钻压值，Fhel为BHA发生螺旋屈曲的临界钻压值，则可得实际钻压值（P）的控制判别式为：当P < Fcr时，底部钻柱处于稳定状态；当Fcr P < Fhel时，底部钻柱处于初始屈曲状态（通常是正弦或蛇形屈曲）；当FhelP时，底部钻柱处于螺旋屈曲状态。因此，需要确定底部钻具组合发生屈曲的临界钻压值（Fcr ，Fhel），其计算方法可参考有关的文献资料，这里不再赘述。

2.2 偏心“刚柔”组合防斜打快技术

虽然“刚柔”钻具组合可在一定程度上提高井斜控制的质量和效率，但是这种钻具组合缺少“动力学效应”，当在高陡构造等易斜地层进行垂直钻井时，往往达不到理想的防斜打快效果。因此，根据动力学防斜打快理论，在“刚柔”钻具组合的基础上，通过偏心控制设计（安放偏心控制器），便形成了偏心“刚柔”钻具组合及其防斜打快技术。偏心“刚柔”钻具组合的基本形式为：钻头＋“刚性”钻铤+偏心控制器+“柔性”钻铤或加重钻杆+全尺寸稳定器+普通钻铤。

针对φ215.9mm井眼，通过底部钻具组合静力学分析来探讨钻头降斜力随着钻压变化的静力学特性，并将偏心“刚柔”钻具组合与常规“刚柔”钻具组合进行对比分析，结果如图1所示。图中“系列1”表示偏心“刚柔”钻具组合特性曲线，“系列2”为相对应的常规“刚柔”钻具组合特性曲线。由此可见（仅静力学特性），采用偏心“刚柔”钻具组合进行井斜控制显然优于常规“刚柔”钻具组合，可望获得较好的防斜打快控制效果。

图1 偏心“刚柔”钻具组合的静力学特性

为了验证偏心“刚柔”钻具组合的防斜打快特性，我们在新都－洛带构造上进行了一些实践，取得了良好的技术经济效果。

图2 试验井部分试验井段井斜角随井深的变化情况

（纵轴表示井斜角，；横轴表示井深，m）

2.3 偏轴组合防斜打快技术

在底部钻具组合（BHA）中使用一个特制的偏轴短节，以促使BHA在钻压作用下作稳定的弓形回旋运动，强迫钻头均匀切削井壁四周，并使钻柱与井壁的切点上移，从而产生较强的纠斜力。钻压越大及转速越高，钻具越易产生和保持所需的变形，因而防斜效果也越好。偏轴钻具组合在旋转时会产生公转和冲击两种效应，其中公转由离心力引起。偏轴钻具组合的偏轴距可以在较大范围内调整，因而偏轴钻具与偏心钻艇钻具相比具有较大的不平衡度，可以在较低的转速下得到较大的离心力，以保证稳定的公转。当偏轴钻具组合的“重边”从井眼上侧转向井眼下侧时，“重边”下落，带动钻头对井眼下侧产生一个冲击力，该力将有利于抵消井底岩石的部分造斜效应。

2.4 预弯曲防斜打快技术

在底部钻具组合（BHA）中使用一个特制的预弯曲短节（类似弯接头），以促使BHA（类似单弯螺杆双稳定器组合）处于涡动状态，并引导其变形，从而在解放钻压的同时产生较大的降斜力，实现防斜打快的目标。

3 空气锤钻井技术

在易斜地层垂直钻井工程中，采用空气锤钻井技术可以有效地实现防斜打快的目标。从破岩机理来看，空气锤钻井主要依靠空气锤活塞对钻头的高频震击作用破岩，而不需要采用大钻压迫使钻头吃入地层破岩。因此，在实际钻井作业中，空气锤钻井技术是采用低转速（2030rpm）、小钻压（510kN）及高频震击破岩方式的钻进技术，既能有效满足井斜控制要求，又能大幅度提高机械钻速，是一种比较理想的防斜打快钻井技术。

4 旋转钻井方式优选与防斜打快

在国内外油气勘探开发工程中，人们目前广泛采用的钻井方式仍然是旋转钻井，它迄今已有百年发展历程。旋转钻井又分为转盘旋转钻井、井下动力钻井及二者兼备的复合旋转钻井等不同的旋转钻井方式。研究和实践证明，每一种旋转钻井方式都具有各自不同的钻井特性和优缺点。其中，“复合旋转钻井方式”在一定程度上兼备转盘钻和井下动力钻的优点，既可连续控制井眼轨迹和减少起下钻次数，同时还能提高机械钻速，是一种比较高效的可控钻井方式。

在20世纪八十年代，随着定向井和水平井钻井技术的发展，导向钻井系统应运而生，具有弯外壳或偏心稳定器的井下动力马达（称之为“导向马达”）替代了直杆动力马达和弯接头。将导向马达与无线随钻测斜系统相结合，成功地实现了定向井和水平井钻井的几何导向。在此基础上，1989年开发成功第一代无线随钻测井系统，使定向钻井技术由几何导向发展到地质导向。为了有效地控制水平井的“切线段”和“水平段”或实现井眼轨迹的连续定向控制，在应用导向钻井系统实施井下动力滑动钻进的基础上，提出了“复合旋转钻井方式”，如具有异向双弯（DTU）或单弯双稳定器的螺杆钻具组合，以及带偏心稳定器的涡轮钻具组合等，均在复合旋转钻井中获得成功应用。

根据“钟摆”原理和动力学防斜打快理论，利用井下动力钻具（螺杆钻具、涡轮钻具、减速涡轮钻具、螺杆涡轮钻具等）的高转速特性，加上长寿命、高转速的PDC钻头，辅之以转盘（或顶驱）复合钻进，既可以防斜，又可以提高机械钻速，是目前山前高陡构造等易斜地层防斜打快的优选技术之一，已在我国复杂深井钻井工程中获得成功应用。

5 国外自动垂直钻井系统

进入21世纪后，旋转钻井仍将是油气工业最主要的钻井方法，并且不断向着信息化、智能化及自动化方向发展。迄今，国外几家石油技术公司已研发出各具特色的旋转导向钻井系统，并不同程度地被商业化应用，其中包括若干自动垂直钻井系统。

1) VDS(Vertical Drilling System )自动垂直钻井系统，源于1988年联邦德国的大陆超深井科学钻探计划(KTB 计划)，与Eastman Teleo 公司联合研制。VDS系统利用可伸缩的的近钻头稳定器控制井斜，采用井下闭环自动控制，可以在地层倾角很大的情况下把井眼控制在几乎垂直的状态，而且钻压得到了解放。

2) SDD(Straight-hole Drilling Device)自动直井钻井系统，是AGIP公司与Baker Hughes Inteq 公司合作，在VDS 系统的基础上进行研究与开发。

3) ADD 自动定向钻井系统，1991年由美国能源部资助研发。

4) AGS(Automated Guidance System)和Geo Pilot 旋转导向钻井系统。1989 年日本国家石油公司(JNOC) 开始研究动态遥控定向系统(RCDOS)，1993 年Sperry Sun 公司研制了AGS，1999 年这两个公司合作以Halliburton 公司的名义推出Geo Pilot系统。

钻井技术论文篇（5）

一、引言

川渝地区是我国大型综合含油气地区之一，整个地区有着丰富的天然气与石油资源，为我国的油气勘探以及工业的发展提供了宽广的平台。但就当前川渝地区的复杂地质条件来看，这些地质难题严重的阻碍了我国油气开采的步伐，主要体现在钻井速度慢，钻井施工难度大两个方面。从上世纪70年代开始，我国就对川渝地区钻井技术的科技攻关以及新技术试验就从未中断过，也取得了一系列重大的技术突破，发展了一整套适合于川渝地区恶劣地质条件的油气配套钻井技术。在广大川渝油气井的开采方面，全面开展了以提高机械钻速为整个钻井工程核心的钻井新技术配套难题攻关试验以及试验推广应用等策略，但随着油气储备勘探技术的不断完善，一些深层油气井和更为复杂地质条件油气井的发现，也为我国乃至整个川渝地的钻井速度不断提高带来了很大的难题。

二、钻井提速技术简介

从目前钻井技术的发展来看，国内外提高机械钻速的方法很多，所有的钻井工程都必须根据不同地区的地质情况，提出相应的技术指导，最终合理的选择不同的钻井方式来达到整个钻井工程提速的目的。当前国内外常用的钻井提速技术主要有专门针对钻头的钻头优选技术，从钻井增加强度以期望达到提高钻井速率的欠平衡钻井技术（气体钻井、雾化钻井、泡沫钻井液钻井等），从钻井工艺该进方面采取的垂直钻井系统应对井斜问题，复合钻井提速的PDC钻头配合螺杆钻具复合钻进技术，优化井身结构、优选钻井液等辅助措施提高钻井效率的钻井提速技术。

三、川渝地区地质状况分析

就本论文研究的川渝地区而言，近些年已经勘探出来的油气埋藏均较深，其表层的碳酸盐层可钻性特别差，高陆地层直井井斜的问题又特别突出，整个钻井过程中因为钻头使用效果不佳而导致的井下复杂事故频发以及相关工程施工的管理效率低等问题，严重的制约着我国川渝地区钻井速率，整个钻井的投资不断增大。由于我国川渝地区的深井主要为气井，整个地层的压力高，部分气藏表现出超高压特性的难题。而当前的钻井技术对于底层气压压力的控制问题，仍然很难得到有效的解决。再者，我国川渝地区已探明油气田的含硫数量很多，目前我国川渝地区的油气田除个别的碎屑岩气田以外，各产气区的主力气田均是含硫量很高的气田。因此针对当前我国川渝地区气田深度大以及高含硫的严重制约其钻井效率的难题，通过研究形成一整套有效的专门针对我国川渝地区优快的钻井技术来替代机械钻速低的难题的方法是十分必要的，对于我国川渝地区在缩短钻井周期、减少钻井成本，以及使整个钻井工程能够快速高效地完成具有十分重要的意义。

四、关于提高川渝地区钻井技术的探讨

1.施工前期的准备工作

施工人员要认真做好钻井前期的工程论证工作，在整个钻井工程开工之前，钻井技术人员应该严格按照钻井设计方案来制定周全的作业计划以及具体落实物质器材的施工前期的工程准备工作。为了避免工程施工过程中出现停工待料、遇到突发地质问题而临时改变钻井方案的设计或是改变钻井作业计划的情况，工程技术人员必须做到对全井的物资器材，尤其是那些关键的、大宗的、比较难以解决的施工材料和钻井机械的准备工作，都要在开钻以前全部得到落实。

2.施工过程中的应注意的问题

对于我国川渝地区普遍出现的高压含硫气井完井，工程技术人员要做好充分的试油基础理论以及工艺技术的研究，在整个工程施工过程中加强完井和试油装备的改进工作，注意解决套管强度以及油气井气密封的同时，工程技术人员还要注意对所有工程中应用的油管的强度和油管密封的问题。在所有的超深超高压含硫气井中，必须使用高强度的经过特殊工艺处理过的防硫的油扣和油管，对于川渝地区高压防硫气井的井套管头和采气井口的工程施工要严格按照事先拟定的工程要求来施工，与整个含硫井相配套的完井封隔器，以及地面降压、分离装置和试井装备的使用安装要有严格的使用方法，做到在保证安全施工的基础上，提高整个油气井的钻井速率的目的。

3.施工技术研究分析

因地层出水、出油、垮塌等复杂情况而制约了气体钻井技术的应用，有的井因介质转换不及时还造成了卡钻甚至侧钻。为扩大气体钻井技术的应用范围，进一步完善气体钻井配套技术，应重点开展对气体钻井适应性（包括地应力、浅层油气水分布规律）研究、地层出水（油）风险识别及对策研究、气体钻井钻具组合及钻具受力分析、气体钻水平井技术研究，同时要不断完善泡沫钻井、雾化钻井工艺。

五、小结

继续发挥欠平衡钻井技术对提速的贡献，在那些含油气水甚至易坍塌层大胆开展欠平衡钻井探索，尽力提高钻井速度，减少井漏等复杂情况的发生。进一步完善欠平衡钻井工艺技术，配套试验多种欠平衡钻井介质，如油包水乳化钻井液、空心玻璃球等，以扩大欠平衡钻井技术的应用领域。进一步完善并大力推广优质钻井液技术，根据不同构造的地层特点，严格控制井下适应条件和体系转化时间，达到以快制胜。

参考文献：

[1]杨仲涵，何世明，周晓红，唐洪发，周怀光，章景城.国内外钻头优选方法述评[J].重庆科技学院学报（自然科学版）.2011（04）

钻井技术论文篇（6）

1 高密度钻井液的定义及研究现状

较早时期的钻井作业的理论与实践中，对于高密度钻井液的认定范围要比现在宽松的多，一般ρ≥1.50g/cm3的，即可以被认为是高密度。然而随着钻井工作的不断深入发展以及钻井工艺水平的不断提高，越来越多的实际情况表明，原有的判定标准已经不符合实际工艺中的需要，提高对于高密度钻井液的判断标准势在必行，可以说即使是现时重新认定的高密度钻井液的密度范围在随着时间的推移和工艺的进步的发展中依然逐渐成为常规钻井液的密度范围。从笔者的理论研究和实践经验来看，即使是每立方厘米提升0.2g依然不能满足现实工作中对于高密度钻井液的要求，也不再是钻井工艺所关注的热点问题。从国内外最新的研究成果和最近的钻井现场工艺技术实践来看，对于钻井液的维护工作和使用过程而言，重点应该集中在1.90gcm3≤ρ≤2.40g/cm3这个密度范围之内。因此笔者采用较宽松的标准将高密度钻井液定义为1.80g/cm3≤ρ≤2.50g/cm3的密度范围内。

国外高密度钻井液的理论研究所面临的问题，大致包括抗温性、流变性、抑制性等方面。实际上流变性差、滤失量大、泥饼厚、固相含量高一直是钻井液理论研究和工艺应用的世界性难题，只有开发新型的性能优秀的钻井液技术才可以顺利解决上述难题从而更好地勘探和开发复杂地理地质及油气层。 从国外的经验来看，其所采用的钻井液密度均高于每立方厘米2g的密度，加上其他方面的配套的工艺技术等因素的影响，其发展方向已经拓展到了无固相。在实际工艺中多使用油基或聚合物之类的高密度钻井液，部分使用甲酸盐可以将密度控制在每立方厘米2.3g，出于保护油气层的需要，这类钻井液加重材料的使用是非常合适的，然而其缺点在于成本难以降低。

从国内的理论研究方面来看，由于大规模的地质地理的勘探和开发的不断升级，我们对于高温高密度钻井液方面也有了自身的一定的理论成果。比如在降低不利于提高钻井液密度的方面，我们可以考虑减少其中的膨润土以及其他低密度固相的含量从而实现钻井液密度的提高，或者通过使用甲酸盐之类来提高液相的密度从而有效地提高高密度钻井液的流变性，甚至还可以彻底放弃使用固体加重材料从而有效降低钻井液粘度和提高其流变性。再者，还可以使用活化加重材料，使得高密度水基钻井液由此而产生粘度等效应上的减弱，为有效增强其流变性而释放自由水。理论指导了实践的应用，我们因此开发出了多种新型的加重材料，比如聚磺体系和磺化体系的活化加重材料由于使用时间长加上经验多、效果好从而很大的推动了国内关于高温高密度钻井液的应用研究。高密度钻井液在目前我国的钻井现场情况来看，其应用范围还有很大的拓展空间。从为数不多的使用高密度钻井液的情形而言，其密度范围多集中在每立方厘米2g至2.4g之间，高于此密度范围的实际例子相对比较少。而另一方面更关键的问题是，对于加重剂的研究和使用方面，我们的经验非常缺乏。一般而言，具有较好使用效果的加重剂主要有方铅矿、铁矿粉以及重晶石粉。在我们实际的优选加重剂材料的过程当中，首先采用的是调研重晶石粉，在采用活化重晶石粉的情形下，加重极限可以高于通常认为的每立方厘米2.64g。铁矿粉则由于其固有的某些缺陷——比如容易沉降、造成卡钻、钻具所受磨损较明显以及难以调整的流变性而不被广泛采用。加重效果最好的应当是方铅矿，可以将钻井液密度提升至每立方厘米3.8g以上，然后对于此类加重材料我们并没有正式投入到石油钻井行业，这不能不说是一个遗憾。

从国内外高密度钻井液的研究现状来看，其中所普遍存在的问题严重地影响了高温高密度钻井液的技术发展和实际使用效果。因此，对高温高密度钻井液做进一步研究与探讨是很有必要的。

2 高密度钻井液的技术难点

高温高密度钻井液目前的理论研究和现场经验中所存在的技术难点主要由三个方面，其一是钻井液自身性质方面的问题，其二是对于密度提高之后的控制问题，其三是某些情况下的维护处理技术问题。

第一个方面的问题是在钻井液自身性质方面，流变性与沉降性始终是困扰高密度钻井液研究和实践的首要难题，通常情况下，流变性的解决意味着沉降性不稳定的增加，这是由于高密度钻井液当中普遍存在的固相过高的原因所致，解决这一难题就意味着高温高密度钻井液的研究和实践方面的重大突破和关键性技术提升。另一个问题是由于钻井液中不同材料的使用对于自身体系的抑制和污染问题也是非常关键的。例如高密度钻井液的适用范围是较深的地层，其环境温度较高，再加上固相含量高的因素的影响，膨润土和剂的使用都存在着流变性和沉降性的矛盾，对于前者由于最佳限量的把握难以掌控，从而导致稠度过高过低都会影响钻井液的正常使用，而后者的存在对于流变性的影响不可忽视。再加上加重材料由于种类、密度和粒度方面尚未存在有效的控制手段，从而导致钻井液受到有害固相污染的情况比较严重，而我们现实所采用的手段基本上是通过加入多种无机盐来使之适应较为复杂的地层钻探。在现场使用高温高密度钻井液的情形中，由于地质条件的复杂和地层环境温度压力的非线性变化，比如同一井段会存在不同的温度和压力体系，而钻井液的安全密度范围在此时会变得相当狭窄，这就要求对于膨润土的含量要进行严格控制，对于最佳限量要有精确地把握。否则就会导致上述的流变性与沉降性之间的矛盾的产生，无论稠度的增高或者降低在高温高密度钻井液的使用中都会导致严重事故，比如卡钻，更甚的会导致井眼的报废。在某些极端情况下，使用超高密度钻井液（超过本文所规定的上限每立方厘米2.5g）时，过高的固相含量，由于其颗粒的不断分散，流变性无法有效控制从而导致稳定性变差，其处理过程又由于加入了稀释剂和胶液，很容易导致处理不当而引起增稠或者减稠的现象，其最终又会导致流变性和沉降性的矛盾问题的出现，使得钻井工作难以继续开展。第三个方面是维护技术的难度问题，合适的密度，良好的流变性，良好的高温稳定性，良好的失水造壁性，良好的抗污染性能，良好的性，较强的抑制性以及能很好地保护油气层等是对高密度钻井液的技术要求，因此我们必须合理使用加重材料以及调整膨润土的含量，在提高流变性，保持沉降稳定的基础上，满足深井施工的技术要求。

3 高密度钻井液的未来发展趋势

从国内外的最新研究成果来看，水基钻井液的使用是钻井行业工艺技术进步的必然趋势。对此国内的研究与国外相比，有成果也有不足。国外对此类钻井液的研究应用已经日趋成熟，需要着重深入的是针对现场需要在细节上不断优化，提高性能，针对特殊情况的地层具体提出详细的处理意见和解决方案；而对于国内现实情况而言，虽然我们在水基钻井液的研究上也取得了较多的成果，有了相当的进展，但是由于处理剂的使用上的经验缺乏和理论不足，导致我们在工艺水平和国外还有较大的差距，尤其是国外在成熟使用油基或合成基钻井液的同时，我们的研究实践仍然屈指可数，故而这应该是我们国内目前研究的重点和难点，对于如何推广使用油基或合成基的钻井液，从而有效回避流变性和沉降性稳定的矛盾是国内钻井液行业研究和实践中的关键问题。如本文开篇所述，对于目前情况下的超高温超高密度钻井液的研究使用，也必须加以重视，因为在未来的某一天，其就会转变为高温高密度钻井液。这一方面的难点依然在于处理剂的研制上。对于流变性和滤失量的控制、钻井液配方的优化以及钻井液抗污染抗高温的能力上，笔者认为以下几方面可以成为未来研究重点考虑的对象：一，乙烯基甲(乙)酞胺， 2-丙烯酞胺基长链烷基磺酸、N， N一甲(乙)基丙烯酞胺和异丙基丙烯酞胺等单体的工业化研究，尽快形成经济可行的生产工艺；开展N-(甲基)丙烯酞氧乙基N， N一甲基磺丙基铵盐、2-丙烯酞胺基2-苯基乙磺酸等单体的合成工艺研究；二，研制低相对分子质量的聚合物降滤失剂，以及抗盐高温高压降滤失剂、降黏剂、抑制剂、剂、封堵剂和井壁稳定剂等；三，通过接枝共聚改性和高分子化学反应获得低成本、高性能的超高温钻井液处理剂；四，引入新型超高温聚合物处理剂和低密度固相控制剂提高抗温性；五，研制超高温高密度钻井液重点解决流变性和高温高压滤失量控制问题；第六，研制超高温无黏土相钻井液和超高温高密度有机盐钻井液体系。

应当借鉴国外的成熟经验，在引进消化并吸收先进技术的基础上研制高性能的抗温超过20摄氏度、密度大于2.4kg每升的超高温高密度油基钻井液体系，以及有利于井壁稳定油气层保护乃至环境保护的合成基钻井液体系。在重晶石加工方面，应当选择新的加重剂或者通过研究高性能黏切剂和表面活性剂来提高钻井液的沉降稳定性并选择新型的合成基材料来降低成本。在油基钻井液的选择上，应该选择或者研制低毒或者无毒的基础油同时研究油基钻井液处理剂的可降解性，并研制适用于合成基钻井液的乳化剂，流型调节剂以及增粘剂。在回收利用方面，要循环利用油基钻井液，研究固液分离和含油钻屑的处理，探索合成基钻井液的现场应用工艺技术，重点是合成基钻井液的回收再利用。

4 结论

综合本文上述对于高密度钻井液的研究现状、技术难点和发展趋势三方面的探讨不难看出，国内在钻井液的理论研究和现场使用方面，与国外还是有一定差距，主要体现在油基钻井液和合成基钻井液的使用上。这也是我国钻井液工艺理论研究和技术发展的下一步重点所在。虽然国内在超高温水基钻井液方面也有接近国际领先水平的进展，但是对于现场应用以及针对具体的特殊情况的处理还远远不够。应当致力于把室内研究转化为现场应用成功上来。进一步开发新型处理剂和滤失控制剂、剂等。在完善和优化钻井液体系配方的基础上完善钻井液性能、提高钻井液技术，形成自身的钻井液体系。以解决高温高密度钻井液所存在的流变性、沉降稳定性以及滤失量控制等方面存在的问题。

参考文献

[1]蔡利山，胡新中，刘四海等， 高密度钻井液瓶颈技术问题分析及发展趋势探讨[J].钻井液与完井液，2007，9

钻井技术论文篇（7）

中图分类号：tg282 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0069-01

随着油藏开发要求的不断提高，单靠增加水平段长度难以有效地提高油藏动用程度和单井产量。水平井作为有效进尺最大化的技术手段，在国内外的油田开采中得到了广泛的认同，已经成为低渗透油藏开采中必不可少的关键技术。完善水平分支井前进式施工方式、分支井眼重入主井眼等重要技术更是提高了水平井钻井技术的地位，大幅度提高油井产量，为采收率提供了新的途径。

一、 油田油藏储层特点

高含蜡、非均质、多层、储层渗透率低、裂缝发育等特性是油田油藏普遍的特点。从储层特点看，稳定性好，具备单层开发条件。 许多油层单层砂岩厚度小，单井钻遇含油层一般3～5层，单层厚度1～3 m，有效厚度1 m左右；油气水分布受构造、岩性、断层等因素控制，油水分布复杂；而且厚层砂岩多为河道沉积，横向厚度变化很大。并且油层具有储量丰度低、单井控制储量少、储层厚度薄且薄互层发育等特点。另外，葡萄花油层具有储层物性好、垂向上含油富集段相对集中、平面上砂体具有一定的稳定性，具备一定的采用水平井开发的地质基础。

二、 水平井技术施工难点

在生产的过程中影响水平井油气产能的因素很多很多，其中包括很多方面的原因，例如：①分支井眼施工顺序是由近到远，管柱重入主井眼的难度大；②水平分支井段窗体设计较窄，轨迹控制精度不高；③分支侧钻点处于含石英混合花岗岩或白云岩的潜山地层水平段内.其岩性可钻性差.研磨性强，悬空侧钻难度大；④在含石英混合花岗岩或白云岩潜山地层内的造斜和水平段实施滑动钻进时，机械钻速低，不易提高钻井速度；⑤在钻具长期频繁旋转和起下的情况下，需实现有效的套管保护；⑥水平段长、分支井眼多，大部分进尺依靠井下动力钻具滑动钻进方式完成.在大斜度井段易形成岩屑床，影响钻井；⑦该油层孔隙度小、裂缝不发育、压力系数低、钻井施工周期长，需有效保护油气层；封固段长，潜山易漏。技术套管顺利下人和保证固井质量难度大。

三、 创新技术

1、 复合井眼悬空侧钻技术

水平段内悬空侧钻实现侧钻井眼逐步偏离原井眼，达到侧钻成新井眼的目的主要方法是：在钻头前无任何阻挡的情况下，使用比正常钻进慢几倍的钻速，依靠单弯螺杆钻具侧向力，由钻头反复定向切削井壁逐渐形成新的井底。

另外，技术人员提出，复合井眼悬空侧钻技术要按照分支自然顺序施工。并且在不影响开发效果的前提下，成功解决悬空侧钻的难题。首先要选用设计尺寸钻头钻至分支点，然后选用小于设计尺寸钻头钻分支井眼，待分支井眼完成后，再选用设计尺寸钻头进行分支侧钻主井眼。这样，在分支侧钻点处形成大小井眼交界台阶，可以实现加压侧钻，解决了悬空侧钻难题。

2、 井眼轨迹控制技术

井斜角、方位角以及垂深是多分支水平井定向控制的主要参数。施工过程中要确保工具的造斜率能够达到设计的要求，主井眼定向段重点控制井斜，使井眼轨迹在油层上部顺利着陆水平主井眼的地质导向钻具组合钻进，通过滑动钻进的方式实现增斜，降斜，复合钻进实现稳斜，保证井眼轨迹始终处于油层的中上部，有效地提高了钻井速度和轨迹控制精度。

3、 斜井段轨迹控制技术

用单弯单稳柔性钻具组合配MWD或LWD 实现井眼轨迹的连续控制是导向钻井技术的关键，复合钻进与滑动钻进交替使用，这样才能保证井眼轨迹的控制精度，从而达到提高钻井时效、缩短钻井周期目的。主要技术措施：（1）为了保证井眼轨迹圆滑，要根据优选的钻具组合合理控制造斜率，以减小钻柱的摩阻和扭矩，同时消除由于起下钻而形成键槽的可能性；（2）采取短起下钻和逐步钻具倒装，确保钻压的有效传递。钻进过程中，每钻进一段距离短程起下钻1次，清理岩屑床，保证井眼的畅通，防止长井段造斜发生钻具黏卡或下钻通井划出新井眼。

4、 水平段轨迹控制技术

水平段的轨迹控制主要采用地质导向技术，根据随钻地质参数解释控制井眼轨迹的位置和走向。水平段井眼轨迹圆滑状况对井眼的延伸和摩阻扭矩影响较大，因此水平段井眼轨迹控制的关键是保证井眼的圆滑，避免大幅度调整轨迹，钻具组合优选为单弯双稳，其优点是可以减少滑动钻进的进尺，减少滑动时的安全隐患，提高钻井效率。

主要技术措施：（1）采用倒装钻具组合，钻具组合尽量简化；（2）加强摩阻扭矩理论计算与实际起下钻、钻进的摩阻扭矩对比分析，反推出摩阻因数、钻头扭矩等参数，再修正理论计算值，使理论计算与实际相符合，并反复进行修正，为水平段安全施工提供依据；（3）为保证水平段有效延伸，从钻井液方面入手，及时调整钻井液性能参数，确保钻井液具有良好的稳定性和性，通过在钻井液中加入剂以降低摩阻因数，达到减摩降扭的效果，为安全顺利钻进提供保障。

四、 现场应用

1、水平井钻成一个主支井眼，4个分支井眼，主井眼完钻井深为3875m，储层内进尺1070m（主井眼进尺360m，四分支井眼进尺 710 m）， 总进尺4585m，创造了吐哈油田多分支水平井水平段最长记录。

2、水平钻井钻穿油层千米以上，油层钻遇率100%，油层面积相当于10口百米油层的直井。

五、结束语

水平井钻井技术开发低丰度薄油藏有明显的经济效益，应进一步推广。另外对于薄油层，井眼轨迹控制尤为重要，应最大限度的开发近钻头测量参数的地质导向系统，以提高井眼轨迹控制精度。目前，国内水平井钻井关键技术发展迅速，但仍需加大研究攻关力度，建立较为完善的基础理论体系。

参考文献

[1] 唐志军. 水平井钻井技术在大牛地气田的应用[J]. 石油钻采工艺，2009（12）

钻井技术论文篇（8）

1 引言

油基钻井完井液是以油作为连续相，主要应用在钻高难度的高温深井、大斜度定向井、水平井、各种复杂井段和储层保护等钻完井工艺中的一种较好的钻井完井液。这种钻井完井液能有效地避免水敏作用，降低对油气层的损害程度，同时具备钻井工程对钻井完井液各项性能的要求[1]，而储层保护的好坏又直接关系着油气田产量的高低，所以油基钻井完井液技术已成为实现储层保护的重要手段。

2 研究现状分析

与国内相比，国外更早意识到油基钻井完井液技术对保护储层研究和应用的重要性[2]。J.M. Davison[3]等通过评价一种钻水平井的油基泥浆的性能分析了地层伤害特性和生产时原油穿过泥饼的初始流动压力（FIP）；Linel[4]等则是针对油基泥浆性能对储层保护的影响，在不受毛细管压力影响的同时，通过一系列的反应特性解决并阻止滤液向页岩渗透；Kunt Taugbol[5]等介绍一种低固相油基射孔液，并将其应用在挪威北海水平井中获取到良好结果；另外，M.A. Al-Otaibi[6]、Hamed Soroush[7]和H.K.J. Ladva[8]等也在水平井储层保护工艺领域对油基钻井完井液进行了深入研究，研究结果显示出油基钻井完井液不仅实现储层保护，还实现最大化油气产量、降低成本和提高钻速的目的。

近二三十余年，国内钻井完井液技术的也得到了快速发展，已经形成多项具有保护油气层的钻井完井液技术。安文忠[9]等阐述了VersaClean低毒油基钻井液的基本配方、各种主要处理剂的作用机理和钻井液的基本性能、钻井液现场维护处理方法和固相控制、钻屑回注等技术方法，提出了使用该低毒油基钻井液不仅可以在钻井完井作业过程中保护储层不受伤害，同时提高油气田的采收率的结论；赵金洲[10]等关于胜利油田的水平井钻井完井液对储层保护做了概括性的阐述，并从低密度钻井液、全油基钻井完井液、保护低渗储层钻井完井液、非渗透钻井完井液和特殊的分支井钻井完井液等5个方面对其进行总结。

经过不断的探索和实验，国内外关于油基钻井完井液对水平井储层保护应用技术逐渐走向成熟，油基钻井完井液推广和应用力度以及适应的油藏类型也在不断加大和拓宽，但是油基钻井完井液的研究仍需继续深入下去。本文中将详细的介绍油基钻井完井液技术在水平井上应用的类型。

3 油基钻井完井液在水平井中应用的技术类型

目前，国内应用水平井油基钻井完井液的技术有全油基钻井完井液技术[9]、VersaClean低毒油基钻井完井液技术[10] 、油基完井液新技术[3] 和油基射孔液新技术[5]。下面主要介绍的是前两种技术类型。

3.1 全油基钻井完井液技术

全油基钻井液不含水，乳化剂用量少，无需考虑钻井液水相活度与地层水活度的平衡问题，因而可用于易塌地层、盐膏层、水相活度差异较大的地层、能量衰竭的低压地层和海洋深水钻井。目前使用的全油基钻井液不再应用大量沥青增黏提切，而且塑性黏度低。

3.2 VersaClean低毒油基钻井完井液技术

该钻井液以无荧光低芳香烃矿物油为连续相，水加CaCl2为盐水相，与乳化剂、油润湿剂、增粘剂、降滤失剂等亲油胶体及碱度控制剂和加重材料组成。连续相是逆乳化钻井液的主要成分，它是一个非极性的连续相，它的主要作用是防止钻井液与地层间的极性反应。

4 结论

油基钻井完井液具备钻井工程对钻井完井液各项性能的要求，该技术能有效地避免水敏作用，降低对油气层损害程度，是水平井储层保护的重要手段。

参考文献

[1] 徐同台，熊友明，康毅力等编著.保护油气层技术（M）.第三版.石油工业出版社.2010，11月

[2] 白小东，蒲晓琳.国外保护储层的油基钻井完井液新技术研究与应用》（J）.精细石油化工进展.2005年12月. 第12卷第6期.P12-P17

[3] Davison J M，Jones M. Oil-bsed Muds for Reservoir Drilling： Their Performance and Clean-up Characteristics. SPE 72063

[4] Benjamin Heahaft，Lionel Rousseau. Influence of Temperature and Clays/ Emulsion Microstructure on Oil-based Mud Low Shear Rate. Rheology. SPE 86197

[5] Ping Jiang，Knut Taugbol. New Low

solids Oil-based Mud Demonstrafes Improved

Returns as a Perforating Kill Pill. SPE 83696

[6] M.A.Al-Otaibi，K.H.BinMoqbil，A.S.AlRabba，A.N.Abitrabi. Single-Stage Chemical Treatment for Oil-Based Mud Cake Cleanup： Lab Studies and Field Case. 127795-MS

[7] Hamed Soroush，Vamegh Rasouli. A Novel Approach for Breakout Zone Identification in Tight Gas Shale. 143072-MS

钻井技术论文篇（9）

1  国内钻井工程现状

石油是重要的能源和战略物资，影响国计民生和国防安全。石油工业是一个由多专业组成的庞大的系统工程，以钻井专业为代表的工程技术和勘探、开发共同构成支撑石油工业上游业务的三大支柱。随着油气勘探开发领域的扩展，钻井技术不断向前发展。我国钻井技术发展迅速，常规钻井技术得到进一步强化，特色钻井技术优势逐步显现，钻井装备与工具基本由国内制造，钻井科研实力和创新能力得到加强，推动了我国进入钻井大国行列，并形成了如下主要技术。1）钻井装备制造技术；2）深井和超深井钻井技术；3）井下测传与控制技术；4）定向钻井技术；5）欠平衡和气体钻井技术；6）钻井液与储层保护技术；7）钻井提速提效技术。

2  钻井工程经营管理现状分析

企业经营管理是企业在宏观层次通过分析、预测、规划、控制等手段,实现充分利用本企业的人、财、物等资源，以达到优化管理、提高效益的目的。由于我国大部分石油企业为国有企业或由国企改制而成，经营观念受计划经济体制影响颇深，“重形式、轻效果”，“重财务指标、轻非财务指标”（成长指标）；一些石油石化企业把战略直接等同于目标和口号，对于如何实现缺少科学的布局；还有很多石油石化企业,制定战略目标全凭“拍脑袋”，缺少对内外部环境的分析与科学测算。要解决以上在经营管理方面存在的几个迫切问题，要做到如下几点：（一）对战略管理在认识上高度重视；（二）建立健全组织体系；（三）完善相应的制度与流程；（四）聘请外部机构。企业内部人员长期从事本行业的工作，一般对行业比较熟悉，但有时会存在知识结构、 理性判断不足的问题，带有较强的主观色彩，不能很好的与企业实际结合起来，因此，需要聘请外部机构。（五）提高战略执行力；（六）培育企业文化。纵观成功的企业,其背后总有一个特有的文化在支持着。企业文化反映一个企业的精神风貌,决定着企业内在凝聚力的大小。

3 盈亏平衡点分析

在钻井技术经济理论的研究中，钻井成本性态是钻井施工费用的理论基础。钻井成本性态即钻井成本的变动与钻井工程量之间的关系。按成本性态可将钻井成本分为固定成本和变动成本两大类。所谓固定成本是指在一定时期和一定工程的范围内不随工程量的变化而变化，即使不施工也需支出的费甩。所谓变动成本是指总量随着工程量的变化成正比变化的成本。按盈亏平衡分析原则，依据其历史水平法的统计资料，运用数学模型将总成本和工程合同总价款及利润的关系用如下方程表示：

式中为钻井总成本，为固定总成本，为单位进尺变动成本，为钻井工程量，为工程总价款，为单位进尺工程款，为利润。由式（1），（2），（3）式可得

    （4）。

根据式（4）可作出钻井工程施工的盈亏平衡分析图。如下：

钻井盈亏平衡分析图

    由图可见，总成本与工程总价款的交点是一个关键点，称为盈亏平衡点，该点代表利润（）为零时的工程量，记为，即某井队在该点上收入与成本正好相等，处于损益平衡状态，只能保本，可见，求出盈亏平衡点的钻井工程量和合同价款是非常重要的。

用代入式（4）得平衡点工程量和平衡点单价的表达式：

从经济效益角度讲，钻井工程量当然应该大于,承包单价应大于。但这样算出的和还不能确定盈亏。石油钻井是一项高风险工程由于石油钻井是一项高风险工程，施工中有可能 出现诸如井故，井内地层情况复杂，下雨等因素的影响，因此。仅仅确定保本工程量和保本单价是远远不够的，为确保经营的可能性和可靠性，还要有一定的经营

安全率才能确保施工在有风脸的情况下不亏本。  石油钻井安全率(i) 是指钻井施工设计或实际完成的钻井工程量减去盈亏平衡点的钻井工程量与前者的比值：

（7）

根据经营安全率i，分别确定具有经营安全率的盈亏平衡点工程量和单价，如下式

4 特殊工艺井

    特殊工艺井是除用常规钻井工艺钻的直井之外的井的统称。特殊工艺井一般指欠平衡井、水平井、大位移井、分支井、小井眼井、套管钻井等。特殊工艺井的钻井过程控制技术可以保证提高单井产量和经济采收率，提高油田的整体开发效益。特殊工艺井工艺复杂，施工难度大，几乎应用了目前世界上90%的最前沿的钻井完井技术。随着油田勘探开发的逐步深入和扩展，特殊工艺井数量越来越多，掌握特殊工艺井技术势在必行。根据上述平衡点的分析方式，利用上述数据，同理可以评定特殊井在当年的盈亏状况。算出特殊井经营安全率的平衡点工程量=26027 m，实际工程量为27986m，这个值是大于安全率的平衡点工程量的。经营安全率的平衡点单价为=24013元/m，由总收入和总进尺得单价为25850元/m，这个值是大于经营安全率的平衡点单价的。所以特殊井也是出于盈利状态的。

参考文献：

[1] 苏义脑．中国石油钻井工程技术回顾、现状与展望[z]．石油科技论坛.2009（5）

[2] 黄立新．我国石油石化企业战略管理的现状及应对之策[J]．高等工程教育研究

钻井技术论文篇（10）

中图分类号：TE243 文献标识码：A

一、引言

面对日益加重的环境污染和工业化发展带来的土地短缺问题，如何利用有限的土地和实现环境的保护成为经济飞速发展的同时必须关注的问题。在新的生产要求下，油气企业的开发水平和新工艺引起我们更加广泛的关注，特别是陕北这样的地形高低不平的地区，复合钻具打定向井新技术的应用不仅带来巨大的经济效益，更是带来了巨大的社会效益和环境效益，所以对复合钻具打定向井新技术钻井新工艺的讨论成为社会热点。

1 复合钻具打定向井新技术的概述

在一般情况下，定向井常用钻具是反钟摆钻具组合，包括弯接头带动力钻具―造斜钻具、增斜钻具、稳斜钻具、降斜钻具，众所周知，定向井是指按照事先设计的具有井斜和方位变化的轨道钻进的井。采用复合钻具打定向井更有利于油气井的开发速度的提高和井的安全稳定。

2 复合钻具打定向井技术研究的现实意义

石油工业是国民经济中的重要支撑和保障，是关系民生的战略性资源，对于保障能源安全、促进国民经济的持续发展、保证社会和谐发展具有重要意义。但是我国经过几十年的开采，多数油田进入后开发阶段，开采难度不断加大，这种普遍的现象在经过多年开采的陕北地区尤其明显，所以如何提高陕北油田的生产效率，延缓陕北油田产能递减的速度成为我们急切关心的问题，所以陕北复合钻具打定向井新工艺的广泛使用成为陕北油田的救命稻草，亦成为油气人关注的重点。

3 复合钻具打定向井新技术研究的理论意义

众所周知，科学技术是第一生产力，新技术的发展为我们提供了新的可能性，新的生存空间，事实上复合钻具打定向井技术的更为广泛的应用让我们可以开发更多的石油，让以前无法正常开采的石油成为可能，并且复合钻具打定向井技术的应用还可以在一定程度上加快钻井的速度，我们甚至可以预言复合钻具打定向井技术将成为今后钻井技术发展的新趋势。因为这项技术的应用产生了多种连带效应，譬如，可以降低石油开采的成本，增加石油的产量，优化土地的利用，达到保护环境的效果等等。加大对复合钻具打定向井技术的研究，可以让钻井技术技术达到精益求精，在不断实践中发现复合钻具打定向井新工艺的不足之处，然后进行研究从而减少技术弊端，增加进一步创新的可能性，最后为石油开采工作提供更科学的理论依据。

二、复合钻具打定向井技术在陕北等地形复杂地区的应用现状

1 复合钻具打定向井技术在陕北的应用现状

陕北油田位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡构造带，油田主要呈现低压、低渗的特点，在油田开采中这种类型的油田常伴随着低产量的劣势，加之陕北油田所处的地理位置相当复杂，地表环境破坏比较严重，所以在实际的开发活动中面临的很大的困难。根据实际的考察发现陕北油田整体开发以定向井、丛式井为主油气企业针对油田具有大位移、小靶区、小井斜的定向井施工的特点，因地制宜地采用了应用“直―增―稳”三段制井身剖面设计。这种设计在一定程度上减少钻井工序，客观上缩短井眼长度，这种设计的最大优势就是在采油过程中在有利于井眼轨迹控制，确从而确保井身质量和中靶效果。基于陕北的现状和科学的设计，该技术的广泛的应用在石油的勘察过程中，不仅解决了陕北地区石油开采中所遇到的技术难点，而且还为当地的发展带来了经济上的和社会上的效益。在发展的同时我们也不能盲目乐观，在取得效果的同时，我们也要看到问题。陕北地区不断创新新技术的同时也面临着复合钻具打定向井技术如何提速的难题，如果这一问题不能有效解决，未来将成为制约复合钻具打定向井钻井技术发展的瓶颈。

2 提高复合钻具打定向井技术的关键点

复合钻具打定向井技术在施工的过程中具有技术条件工序繁琐、施工水准较高的特点，这两点无疑对施工提出了挑战。为了实现复合钻具打定向井技术的进一步发展，必须对几个关键问题进行关注。评价井钻井新工艺对斜井井眼的轨迹要求十分严格，为了使这个技术达到最理想的效果，在施工过程中必须要求在直井段井斜达到0，只有这样才能保证钻井速度的高度运转。除此之外，影响复合钻具打定向井新工艺作业的另一因素就是减少键槽次数的产生，技术加上钻井本身的高质量就能保持生产的高水平。

在复合钻具打定向井技术应用时，每个工程段都有自己的标准，只有我们按照标准进行生产，才能发挥新技术的优势，比如在表层施工时，表套必须坐在坚硬的石板层上，且不少于20m，候凝时间大于24h，只有这样才能实现堵漏一次成功。在直罗段最容易出现的是坍塌，这一意外事故的出现影响电测成功率，同时造成了复杂的井下环境，所以必须大力推广应用防塌钻井液，抑制地层坍塌现象的出现。评价井钻井新工艺中上部直井段采用复合钻进时要求初始井斜角小于1b，如果出现初始井斜角大于215b的情况，必须及时纠斜，否则直井段井斜随井深的增加逐渐增大。只有将复合钻具打定向井技术的多种问题进行关注才能实现复合钻具打定向井技术在陕北等地区的进一步发展。

结语

面对日新月异的科技发展步伐，复合钻具打定向井技术虽然还存在弊端，但是只要我们在实践中不断的完善该技术，一定会使复合钻具打定向井技术走向成熟，一定会使复合钻具打定向井技术在石油勘中发挥更加重要的作用。最终使陕北地区在油气开采方面收获巨大的经济效益的同时还收获更大的社会效益和环境效益，实现陕北油田的可持续发展。