地热井工程施工中钻井技术的探讨
浅论地热井钻探工艺及方法
４ ． 结 束 语
随着地 热资源 开发力度 的加大 ． 地热井 开发的技术也应该得 到相 应的发展和改 良． 做好技术配套工作需要解 决的问题 。比如针对 当前 前线施工人员技术力 量不够 的问题 ， 我们要 培养 、 充实他 们 的技术 力 量． 将整个施工 队伍的技术素 质提高起来 ： 学 习和引进 国外先进 的新 技术 、 新工艺 ； 加 大对 研发力量 的投入 ， 进 行技术配套试 验 ． 紧密结 合 实践工作需求 ． 将 科研成果应 用于实 际工作 中 ： 复杂 而有 高技术难 度 ２ ． 气举反循环钻探工艺 的施 工现场需要有组织有 纪律 的进行 ． 所 以要注重现场施工管理 的科 （ １ ） 采 用气举反循环钻探 工艺能够防止 对含水层造成 淤塞 ． 有效 学性 ． 注重技术方案 的制定 和选用 。 我们 只有做 到以上几 点 ． 才能不断 减少对环境 的污染 ． 并且还可以克服出现地层漏水 的情况 另一方面 ． 地提 高地热井钻探工艺和技术 ． 为地热资源 的开发提供强有力 的技 术 采用这种工艺在钻进 目的层之后 ． 不需要再进行一 次化学洗净工序 ． 支持 。 而且能够大大提高岩层的产水能力 这种钻探工艺需要用到 的设备也 只需空压机 、 气水混合器 、 双壁粘杆 和配套水龙头 ， 如果 要钻 比较深 的 【 参考文献】 孔就加大空压机的马力 ． 但要解决好双壁钻杆 的密封性 问题 。 ［ １ ］ 胡卫平 ， 王 长新 ． 凤翔 山庄地热钻探工 艺探 讨与实践册． 中州煤炭 ， ２ ０ ０ ９ ， （ ４ ） （ ２ ） 在钻具组合方面， 建议 可以采用 以下组 合方式 ： 直径 ３ １ １ 、 ２ １ ６ 、 １ ３ ２． １ ５ ２ ａ ｒ ｍ的钻头＋ 钻杆 ＋ 钻铤 ＋ 气水混合 器＋ 直径 １ ２ ４ 、 １ ７ ７的双壁钻杆＋ ［ ２ ］ 曾铁军． 地热钻探技术配套工作的研究『 Ｊ １ ． 煤 田地质 ， ２ ０ １ ０ ， （ ２ ） ： ４ ２ ． 双壁主动钻杆。在工艺参数方 面， 建议沉没 比大于 ０ ． ５ ． 采用 大马力的 ［ ３ ］ 姚凤绵． 地 热钻探方法的探讨【 Ｊ Ｊ ＿ 地质 出版社 ， ２ ０ １ １ ， （ ５ ） ： ８ ４ ．
浅析地热井钻井技术
技术与信息
程中应用范围相对比较少一些 ，在此就不进行详细的分析 介绍。
2 天然气工程的地面管道铺设过程中的注意 事项
尽管在进行天然气工程的地面管道铺设过程中，采用了多 项相对比较先进的技术进行施工作业，然而在进行施工的过程 中，仍然要进行多方面的问题注意事项。所需注意的事项重点 体现在三个方面的内容：天然气工程的地面管道铺设的铺设设 备维护、天然气工程的地面管道铺设的施工风险防控；天然气 工程的地面管道铺设的施工效率提升。以下将针对这三个方 面内容进行详细的分析。 2.1 天然气工程的地面管道铺设的铺设设备维护
参考文献：
[1]孙萍, 王荣林, 付元垒 . 石油天然气工程地面管道的铺设 技术研究[J]. 中国石油石化, 2017(05):18-19.
[2]马苗苗, 赵星 . 石油天然气工程地面管道的铺设技术研 究[J]. 中国化工贸易, 2017.
[3]田斌 . 浅析石油天然气工程地面管道的铺设技术及质量 [J]. 化工管理, 2018(6).
二开石炭系地层含有多套煤层，裂缝发育，三开井段全部 为碳酸岩岩，裂隙、孔洞极为发育，分布有多套产水层，对压力 较敏感，承压能力较差，易发生漏失。
3 应对措施及效果
3.1 优化钻头选型 经过近两年的施工和总结，对太原工区的地层特性归结
如下。 上部地层砂泥岩胶结疏松，但夹杂有砂砾岩及碎石，易引
地热井成井工艺技术的探讨与分析
地热井成井工艺技术的探讨与分析摘要：地热资源是一种清洁、高效的热能资源，目前在发达国家已经得到了广泛的应用，其中地热井作为最主要的采集利用地热资源的途径，也得到了全球清洁能源研究领域的重点关注。
在国内新能源开发和环境保护趋势的影响下，各行各业正在逐步优化能源配比，部分传统的，带来较重环保压力的能源正逐渐被新型的清洁能源所替代，在这一过程中，地热井工程也得到了迅速的发展。
基于此本文分析了地热井成井工艺技术。
关键词：地热井；成井工艺；技术1引言地热资源作为主要的新型能源之一，发展潜力不可估量，作为地质勘探工作人员，切不可盲目跟随国外所谓的先进技术，必须根据我国各地区的地层特点及热储层埋藏深度进行合理的技术及设备选型，科学合理的采用地热井成井工艺技术。
2地热井成井技术的重要性地热成井属于非常特殊的技术，在进行勘探和开采地热流体时会常常使用该种方法。
随着社会的不断发展，地热成井技术也得到了进一步发展。
成井过程属于地热井施工中非常重要的部分，每个地区的地热井因为说一下所处的环境不同，因此使用的成井方法也存在着很大的差异，在实际应用中需要根据实际情况进行，从而才能够更好地确保投产质量，保障地热产出量。
对此本文以某地地热田的一眼地热井为例进行了地热井技术的分析，以期提供一些借鉴。
3地热井成井工艺技术类型3.1胶皮伞止水成井工艺该成井工艺简单，成本低廉，在地热开采井中得到了广泛应用，并被证实安全可靠，如德城区的德热1井自1997年投入使用，至今运行状况良好。
在开采条件下，地热水由热储流向开采井，根据质量守恒原理（从孔壁流出热储的水量等于从滤水管外周流入井管的水量），由于孔的环空外半径（一般为R244.5mm）大于滤水管的外半径（一般为R177.8mm），地热水由热储流向滤水管的过程中流速增加，地热水携带细颗粒物质的能力增强，从热储中脱落的细颗粒物质大部分被水流带入井管中，随继被携带出地表，只有部分大颗粒落入井管外环空或井管内下部沉淀管中，不会造成井管外环空或沉淀管的淤积。
地热井钻探工艺及策略探究
地热井钻探工艺及策略探究发布时间：2023-05-15T07:05:27.690Z 来源：《福光技术》2023年6期作者：郭充[导读] 首先，钻压缺乏是影响钻探功率的主要因素之一。
如，中软地层用?216mmHA537钻头，推荐钻压应为107～226kN，但在生产中因钻铤和钻杆质量问题，所加压力通常都比上述值要小。
天津地热勘查开发设计院天津 300250摘要：我国的地热资源主要以中低温地热为主，有丰富的地热资源储备和广阔的地热市场。
在地热钻探工作中，我国虽总结了一定的经验和工艺，降低了开发者的投资风险，但依旧缺乏先进的地热井钻探工艺。
基于此，本文主要对地热井钻探工艺及策略进行分析探讨。
关键词：地热井；钻探工艺；策略探究1、前言地热井钻探技术对社会各方面的发展及人类的进步影响很大。
因此，提高地热井钻探技术的发展水平是十分紧要的。
通过制定规范的工程验收标准和施工规范，特别是在安全钻井、水层保护、完井方式、洗井作业、随钻分析、判断等方面加强研究和改进，逐步完善成系统化、多样化，能适应不同地质条件的钻井技术方法和工艺技术，对地热井市场进行科学化的管理。
2、地热井钻探工艺技术要点分析2.1泥浆正循环钻探工艺首先，钻压缺乏是影响钻探功率的主要因素之一。
如，中软地层用?216mmHA537钻头，推荐钻压应为107～226kN，但在生产中因钻铤和钻杆质量问题，所加压力通常都比上述值要小。
钻压缺乏对机械钻速的影响较明显，尤其是钻进中硬以上地层时，通常钻压仅使岩石完成体积破碎，此时，上返岩屑颗粒较大。
因此，要提高钻探功率，应运用质量好的钻具，加足钻压钻进。
其次，牙轮钻头主要以牙齿对岩石的冲击、压碎和剪力效果来破碎岩石。
硬和极硬地层主要靠牙齿对岩石的冲击、压碎效果来破碎；极柔和软地层主要靠牙齿对岩石的剪切效果来破碎；中软、中硬地层靠这两种效果一起破碎地层。
因此，关于极柔和软地层应选用低压高速，转速为85～90r/min；对于硬和极硬地层应采用高压低速，转速为60r/min左右。
地热井施工流程及工程技术探讨
建材发展导向2019年第22期地热井施工流程及工程技术探讨许成勇（山东省地质矿产勘查开发局第七地质大队，山东临沂276006）摘要：当今中国面临能源需求旺盛、资源逐渐枯竭、生态污染恶化、环境承载力降低等严峻形势,使可再生能源的需求越来越受到社会的重视。
地热资源作为一种分布范围广、储量巨大、可再生的新能源在社会能源消费中占有越来越重要的地位。
关键词：地热井;施工流程;工程技术地热资源既是一种宝贵的自然资源,又是一种清洁环保的可再生能源。
合理开发利用地热对于改善大气环境、转变能源消费结构、发展低碳经济具有重要意义。
1地热井施工工艺流程1.1地球物理测井1)做好测井设备布置和井口安装;2)各种测井仪器按刻度和校验标准进行刻度校验,各种测井仪器和设备按操作规程进行操作;3)资料整理按规范执行(规范略);4)资料解释时,要参照地质录井等资料进行综合判断;5)测井项目:见表1。
1.2地质录井1)地质录井,岩屑返出地表后,地质工程师要严格按照设计要求捞取岩屑,并进行洗样晒样、描述、装袋、入库等工作。
由于岩屑捞取具有一定的迟到时间须根据钻井液上返时间计算岩屑迟到时间;2)钻时录井,在钻井过程中,由于钻遇地层岩性不同,钻进单位厚度的岩层所用的纯钻进不同。
在钻井过程中须记录单位钻井效率;3)钻井液录井,应记录钻井液密度、粘度、滤失量、滤饼、切力、pH值、含砂量等。
同时需记录并观察钻井液液面变化、钻井液温度等技术参数。
1.3洗井1)清水替浆:首先用清水将孔内钻井液替出,并用清水冲洗井壁,将井内泥皮替出,然后注入三聚磷酸钠,浸泡24小时后,用药液循环,将井内残存泥浆洗净;2)酸洗井:根据测井及地质录井等资料,选择岩石裂隙发育段自下而上注入盐酸,盐酸浓度为15~30%,依井段长度计算注入量。
然后分段注入CO2,最后空压机引喷,水清砂净后下入水泵联合洗井;3)空压机洗井:采用高压力大排量的空气压缩机向孔内注入压缩空气产生间断喷流的出水方式将孔内泥浆及残留岩屑瞬间释放带出地面,达到洗井效果,同时空压机洗井过程可疏通含水层。
地热井施工技术现状及应用问题分析
地热井施工技术现状及应用问题分析地热井施工技术现状及应用问题分析地热能是一种清洁、高效、可靠的能源，可替代传统燃料来供应热力和电力。
作为一种环保型的能源，地热能的利用成为了近年来国内外的热点话题。
地热井是地热能利用系统中的重要组成部分之一，它可以实现地热能的采集、传输和利用。
本文将分析地热井施工技术的现状及其应用过程中可能出现的问题。
一、地热井施工技术现状地热井施工技术是指在地下打孔、钻井和其他工程活动中，实现地热井深钻设计和实施。
目前国内外常见的地热井施工技术包括跨井节、连续管和裂隙灌浆段三种。
跨井节施工技术是指在钻完一段地热井后，通过跨井节连接到另一段井段上。
这种技术相对简单，并且容易实现，但是设计需求高，井筒质量难以控制，容易发生问题。
而连续管施工技术是如今较为常见的一种地热井施工技术，它的特点是在钻井过程中不断增加钢管长度，使得井筒质量和孔筒尺寸更容易控制。
不过，由于该技术对并排钢管的刚度要求较高，施工难度相对较大。
除此之外，还有一种裂隙灌浆段施工技术，它是在采用连续管施工技术的基础上，增加垂直裂缝和水泥灌浆段的操作，以缓解井口难度和增加井筒灌浆效果。
这种技术适用于地下岩石复杂的地质环境，可以提高井口的控制和井筒的灌浆率。
二、地热井施工技术应用问题分析地热井施工技术应用过程中，有一些常见的问题，需要在施工过程中注意。
1.地下水位高：当打孔过程中遇到地下水位较高的情况，需要采取合适的措施防止井口下沉或者钢管漏水。
2.井筒穿透层状结构：在钻井过程中，如果井筒穿透地下较厚的层状结构，则需要在钻泥液中选用合适的防塌剂，以确保井壁稳定。
3.井灌水压较大：在地热井施工中，常常会遇到裂缝开裂，水压较大的情况，这时需要采取针对性的措施，及时进行灌浆和加固。
4.连续钢筋混泥土施工技术不当：如果在连续钢筋混泥土施工过程中，钢筋间距设计错误或者灰土质量不达标，则可能导致断裂等问题。
总之，地热井施工技术的成功，需要科学合理的方案设计和严格的施工流程，以及专业的施工队伍。
干热岩地热开发钻井技术难点与对策
ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ａｂｏｖｅ ａｎａｌｙｓｅｓ， ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｉｓｓｕｅｓ ｕｒｇｅｎｔｌｙ ｎｅｅｄｅｄ ｔｏ ｂｅ ａｄ⁃
普遍存在的没有或仅有少量流体、 致密不渗透的热
岩体， 岩体温度一般在 １５０ ～ ６５０ ℃ 之间， 呈干热
产生 ２ ００ × １０ ３８ Ｊ 的能量。 科学估算， 我国干热岩
蕴含能量约为 ２ ０９ × １０ ３５ Ｊ， 合 ７ １５ × １０ １４ ｔ 标准煤，
若按 ２％的利用率计算， 相当于我国年均能源消耗
究表明， 仅开发地壳中 ２％的干热岩资源储量就能
动， 实现干热岩的热量开发。 整个过程安全环保，
∗ 基金项目： 国家科技重大专项 “ 低渗油气田高效开发钻井技术” （２０１１ＺＸ０５０２２） 的部分研究内容。
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Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｈｏｔ ｄｒｙ ｒｏｃｋ； ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ； ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｒｏｃｋ ｂｒｅａｋｉｎｇ；
ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｆｌｕｉｄ
０ 引 言
干热岩是指地层深处 ３ ０００ ～ １０ ０００ ｍ 范围内
响， 定向螺杆的橡胶部件难以发挥密封作用， 直接
通过研究干热岩地质特征和赋存条件， 提出了干热岩钻井施工的主要技术难点。 调研了国内外油
地热井钻井工程工艺技术的探索与认知
一
围绕着保质量 、创信誉 、保生存第一的 目标 ，坚 持在实践中积极研究 ，不断探索和积累经验 ，逐 步在钻井工程 、完井工艺 、热储层保护和试水工 艺技 术 方 面有 了新 的突 破 ，在 实 际应 用 中取 得 了
明显 成效 ，受 到用 户好评 。 ２０ ０６年 ２月 中 国矿 业联 合会 命名 咸 阳为 “ 中 国地 热城 ”和 同年 ８月 国家 发 改委将 咸 阳市列 为
场 ，经 历 过初 期 的艰 苦 。 当时 全 国对 地 热钻 井 工 程 工艺 还 没有 统 一规 范 ，我 公 司摸 着 石 头过 河 ，
在实现设备更新换代 、技术 队伍素质和管理 水平提高 、地热钻井工程工艺技术进一步完善 的 同时 ，公司瞄准我 国 《 可再生能源 中长期发展规 划 》中地热能源发展的宏伟 目标 ，找准 自己的发 展 空 间 ，为 建立 和 完 善具 有 我 国特 色 的地 热钻 井
２１ ０ ０年第 １ 期
ＧＥ ＨＥ ＭＡ ＮＥ ＧＹ ＯＴ Ｒ ＬＥ Ｒ
・１ ５・
地热井钻井工程工艺技术 的探索与认知
刘建 生
（ 西安 天地行地热井 工程 有限责任公司 ，西安 ：７ ０ ６ １０ ８）
摘 要 ： 自 １９ ９ ８年 以来 ，我公司先后钻成 了 ４ ０多眼地热井 ，井深从 ２０ ４ ８ｍ 不 等。 ０ ０～ ０ ０
止水材料 （ 海带 、牛皮等 ），分别或联合包裹在 止水 器 心 管外 壁 ，与 止水 器 一起 下入 孔 内 ，利 用 这些 材 料 的膨胀 性 达 到止 水 目的 。这 些 止水 材料
极 易磨 损 、腐烂 、使 用不 便 且寿命 短 ，止水 效果 不好 ，不 能得 到永 久稳 定 的 高产 水温 和 水量 。一 旦 止 水 材 料 烂 掉 ，深 层 高 温 水 浸 入 浅 层 饮 用 水 层 ，会 污染 饮用 水层 。
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地热井工程施工中钻井技术的探讨
作者：张旭东
来源：《中国科技纵横》2013年第06期
【摘要】本文主要介绍了在地热井施工工艺中的钻井技术，其中以最先进的定向井技术为目标，通过对定向井钻井技术的概念与类别的分析，探讨了其在实际施工中的应用方法，展望了定向井技术在国内外的发展形势。
【关键词】定向井地热井施工技术
1 定向井技术简介
1.1 定向井基本概念
定向井就是使井身沿着预先设计的井斜和方位钻达目的层的钻井方法。
其剖面主要有三类：（1）两段型：垂直段+造斜段；（2）三段型：垂直段+造斜段+稳斜段；（3）五段型：上部垂直段+造斜段+稳斜段+降斜段+下部垂直段。
定向井技术是当今世界最先进的钻井技术之一，它是由无磁传感控制钻头运动轨迹，使钻头沿着特定方向钻达地下预定目标的钻井工艺技术。
采用定向井技术可以使地面和地下条件受到限制的地热资源得到经济、有效的开发，具有显著的经济效益和社会效益。
定向井就是使井身沿着预先设计的井斜和方位钻达目的层的钻井方法。
1.2 定向井基本应用
（1）地面限制：埋藏在高山、城镇、森林、沼泽海洋、湖泊、河流等地貌复杂的地下，或井场设置和搬家安装碰到障碍时，通常在它们附近钻定向井。
（2）地下地质条件要求：用直井难以穿过的复杂层、盐丘和断层等，常采用定向井。
（3）钻井技术需要：遇到井下事故无法处理或不易处理时，常采用定向井技术。
（4）其它需要：其它需要用到定向井时。
1.3 定向井基本分类
1.3.1 按设计井眼轴线形状可分为
（1）两维定向井：井眼轴线在某个铅垂平面上变化的定向井，井斜变化，方位不变化；（2）三维定向井：井眼轴线在三维空间变化的定向井，井斜变化，方位变化，包括：三维纠偏井和三维绕障井。
1.3.2 按设计最大井斜角可分为
（1）低斜度定向井：井斜小于15度，钻井时井斜、方位不易控制，钻井难度大；（2）中斜度定向井：井斜在15-45度之间，钻井时井斜、方位易控制，钻井难度相对较小，是使用最多的一种；（3）大斜度定向井：井斜在46-85度之间，其斜度大，水平位移大，增加了钻井难度和成本；（4）水平井：井斜在86-120度之间，其钻井相对较难，需要特殊设备、钻具、工具、仪器。
1.3.3 按钻井的目的可分为
救援井、多目标井、绕障井、多底井等等。
1.3.4 按一个井场或平台的钻井数可分为
（1）单一定向井；（2）双筒井：一台钻机，钻出井口相距很近的两口定向井；（3）丛式井（组）：在一个井场或平台上，钻出几口或几十口定向井和一口直井。
2 国内外定向井技术发展
2.1 国内定向井技术现状与发展
随着弯壳体泥浆马达、高效PDC钻头的研制成功和无线随钻测量技术的发展，导向钻井系统逐步发展，并成为定向井技术发展的最重大的成果。
最初是弯壳体动力钻具与MWD组成的滑动导向钻井系统，近年来又出现了旋转导向钻井系统。
导向钻井系统的最大优点是一套工具下入井内后，可以增斜、降斜和稳斜，可以根据需要钻出不同曲率的井眼，从而大大提高了井眼轨迹控制能力。
2.2 国外定向井技术现状与发展
国外随着导向钻井技术、无线随钻测量技术的不断发展，地质导向钻井技术、旋转导向钻井技术等新技术的不断涌现，推动了水平井技术应用规模的不断扩大。
20世纪90年后期，水平井钻井技术发展迅速。
1996年之后，仅美国钻水平井能力就达到600～1000口/年。
近年来，国外水平井钻井技术不断发展，突出的表现在地质导向技术、旋转导向技术、自动化（闭环）钻井技术以及配套工具的研制及使用。
3 定向井技术在地热井施工中的应用
3.1 地热井施工现状
地热资源的开发利用需要采用“回灌开发”的模式。
回灌开发是在同一施工地点开凿两口或两口以上地热井，一口作为开采井，另一口作为回灌井。
受城市用地面积的限制以及运行管理的需要，多以定向“对井”的方式成井。
对井井口直线距离在2.5～10m之间，为防止开采、回
灌地热流体短时间内相互干扰，井底距离保持在600～800m，定向井技术很好的解决了这些问题。
目前，国内各地地热定向井成百上千，积累了低温地热定向井的施工经验。
3.2 地热井施工方法
地热施工定向井多采用四段制剖面，包括直井段、造斜段、稳斜段、自然降斜段。
直井段450～650m，设计最大井斜18°～35°，井底水平位移400～600m。
钻直井段采用塔式钻具组合，定向井段采用井底动力钻具，采用随钻测量技术，控制方位角和井斜角，钻至井斜角9°左右，用增斜钻具组合钻至设计最大井斜角，换稳斜钻具组合。
全井根据取得的井眼轨迹数据，调整合理的钻具组合和钻进参数，来控制井斜和方位的变化，使井眼曲率变化平缓。
自然降斜井段位于开采层，一般存在井漏，此时去掉扶正器，简化钻具结构钻进至终孔。
下面以某项目为例，说明定向井技术在地热井施工中的应用。
3.3 地热井施工实例分析
该项目甲方为了解决建筑供暖，拟开凿一对地热井。
但由于场地限制，无法保证井底位移，故采用定向井技术。
设计井口地面距离为5m，井身结构为四开定向井。
对井造斜基本数据如下：设计开采井：（1）设计方位角：180°；（2）最大井斜角：24°；（3）井底水平位移：500m；（4）井身剖面：垂深0～500m——直井段；斜深500～600m——造斜段；斜深600～900m——增斜段；斜深900～1895m——稳斜段；斜深1895～2495m——自然降斜段。
设计回灌井：（1）设计方位角：280°；（2）最大井斜角：24°；（3）井底水平位移：500m；（4）井身剖面：垂深0～550m——直井段；斜深550～650m——造斜段；斜深650～970m——增斜段；斜深970～1895m——稳斜段；斜深1895～2495m——自然降斜段。
通过使用定向井技术，该对井井底距离达到700m，不仅满足了井底距离的要求，也满足了甲方的要求。
4 结语
定向井技术是当今世界最先进的钻井技术，它可以使地面或地下条件受到限制的地热资源得到经济、有效的可持续开发利用。
作为可再生能源，地热能将纳入“十二五”能源规划，地热资源开发利用将掀起一轮高潮，而定向井技术的应用将迎来一个前所未有的发展机遇。
参考文献：
[1]楚宏昕等.定向井旋转钻井中井斜控制技术探讨.中国石油和化工标准与质量，2011.
[2]于继彬等.钻井技术现状及发展趋势.中外企业家，2009.。