深井、超深井钻井技术论文
塔里木区块深井与超深井钻井技术
塔里木区块深井与超深井钻井技术塔里木区块深井与超深井钻井技术摘要：按照国际通用概念井深超过4500m的井称为深井井深超过6000m的井为超深井超过9000m的井为特深井。
塔里木地区的井多为深井、超深井其中不乏超深水平井。
我队自20__年底入疆以来先后承钻了8口井有了一定的钻探经验本文重点对塔里木区块深井、超深井以及超深水平井技术难点、分段施工要点进行了阐述。
关键词：技术难点施工要点提速超深水平井 1、深井钻井工程的主要技术难点 1.1、深井钻井要钻穿多套地层所钻遇的地层古老、致密、研磨性强、硬度高、钻井速度慢有些地区还含有盐膏层和砾石层等复杂地层。
1.2、大部分地区上部大井眼、深部小井眼工具和参数受限制机械钻速低钻井周期长；同时复杂的地层和长时间的施工也容易使钻具造成严重损坏和磨损从而引发事故。
1.3、传统的钻井目标是垂直钻井要求直井防止井眼倾斜这在许多地层倾角大的地区特别是山前构造极易发生井斜难以有效控制轨迹。
1.4、许多陆相地层泥页岩含量高、微裂缝发育极易水化造成井壁失稳；许多海相地层裂缝、溶洞发育砾岩胶结较差漏失严重井壁稳定性差井漏、井涌、井塌、缩径、卡钻等井下复杂情况频发。
1.5、由于深井井下温度高、压力大既要求钻井液必须具有良好的抗温、抑制防塌性能又对钻井井下工具和测量仪器提出了更高的要求。
1.6、由于深井中许多地层气窜、漏失环空间隙小高温、高压等问题造成固井施工难度极大。
而塔里木盆地油气钻井地面条件困难工程施工外部环境差；所钻地层复杂裸眼段长同一井段分布不同压力系统特别是山前构造、高陡构造发育地层可钻性差岩性不稳定在钻井过程中机械钻速低、事故与复杂频发深部地层高温高压钻井液处理难度大目的层钻井液密度窗口窄溢漏同层。
随着钻井技术的发展导向钻井、随钻技术、气体钻井、控压钻井等技术得到了广泛的应用。
钻井装备水平也进一步提高我队配备了70DB电动钻机和顶部驱动装置。
电动钻机最大的优点是动力无级调速即绞车、转盘、钻井泵的速度可以连续变化有利于钻井参数的调配司钻台上装有各种监测仪表对钻井参数实时监测及时判断井下情况预防井下各种事故的发生而配备顶驱的钻机在处理井下复杂时也具有一定的优势。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
深井超深井、复杂结构井垂直钻井技术是石油勘探开发领域的重要技术之一。
它们的出现极大改善了油气勘探开发的效率和经济效益。
深井超深井钻井技术是指在地表以上一定的深度处，往下打井到一定深度或者目标层位的技术，一般来说，井深超过5000米即可被称为深井，而超过7000米则被称为超深井。
深井超深井钻井技术‘已经得到了广泛的应用。
而且随着技术的不断进步，钻井深度也不断提高。
它能够在原本难以开采天然气与石油的深水网底、沙漠等极端环境下进行勘探开发，具有能源资源的利用效果显著、社会经济效益极高等特点。
复杂结构井垂直钻井技术是指地质复杂，井身难度大，钻头易损坏等状况下的垂直钻井技术。
当地层结构复杂，井筒度偏大，井壁易坍塌等因素影响钻井井筒的直度和位置，这时候就需要采用复杂结构井钻井技术。
它能够充分发挥钻井设备的功能，保证钻井效率和安全性，并且能够在各种地质环境下顺利实施。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
深井、超深井和复杂结构井垂直钻井技术是油气勘探与开发领域中的关键技术，它们的应用能够有效提高油气资源的开采效率和效益。
本文将从深井钻井技术、超深井钻井技术和复杂结构井钻井技术三个方面进行探究。
深井钻井技术是针对井深较大的油气井而设计的一项钻井技术。
一般而言，当井深超过3000米时，我们称为深井。
而在深井井段的钻进过程中，由于岩石力学性质的改变，钻井速度变慢，井漏、井塌等问题也随之增加。
深井钻井技术需要考虑钻井液体系的设计与优化、钻具与井眼之间的匹配、钻头的选择与设计等问题。
深井井下环境恶劣，对工具设备和井下作业人员有更高的要求，深井钻井技术还需要关注井下作业的安全性。
而复杂结构井钻井技术则是指针对复杂地质条件下的油气井而开发的钻井技术。
复杂地质条件包括但不限于水平井、斜井、S形井、复杂沉积层等。
针对这种类型的井，传统的垂直钻井技术往往难以达到预期的效果。
复杂结构井钻井技术需要解决的问题包括井眼的稳定性、钻进路径的控制、横向钻井技术的应用等。
通过合理的设计和技术手段，可以提高复杂结构井的构建效率和完整程度，从而提高油气资源的开采效益。
深井超深井钻井技术
深井、超深井钻井技术(一)90年代以来，国内外深井、超深井钻井技术的发展方向和趋势深井、超深井钻井技术是一个国家综合钻井技术水平高低的标志之一。
深井钻井技术发展方向是围绕加快钻井速度这一目标，进行深井配套技术、工具的研究，主要包括：钻机、钻头、井下工具、钻井泥浆等方面。
深井钻井技术将向深水平井钻井技术发展。
在国外已完成的深井中，大约有一半的井是探井。
井深已从4500m提高到现在的12000m，世界纪录是苏联科拉半岛上的SG-3井，井深为12200m。
目前，美国、前苏联、德国的超深井钻井技术装备和综合技术处于国际领先地位，其中美国是世界上钻深井历史最长、工作量最大和技术水平最高的国家。
近年来，国外深井钻井技术发展主要集中在钻机、钻头、井下工具、钻井泥浆等方面。
深井钻机功率大、性能好、自动化程度高、配套设备性能可靠，从而在装备上为快速打好深井提供了物质上的准备。
钻头质量好，品种全，选型合理，可获得钻头耗用数少、钻井进尺多、钻井速度快的好效果。
钻井液具有良好的热稳定性、润滑性和剪切稀释特性、固相含量低、高压失水量低、可抗各种可溶性盐类和酸性气的污染。
另外，运用井下动力钻具提高钻速、井身结构设计灵活、高强度钻杆等工具配套齐全，使得国外深井钻井速度快、事故少、成本低。
90年代，美国在复杂地质条件下所钻成的5口7500m左右的深探井，其完井周期最短的不到1年，最长的不超过2年。
目前，北海地区测量井深8000m左右的大位移井，其钻井周期一般只是90d左右。
如钻一口5000m的井，平均使用钻头15～20只，钻井周期约需45～70d：6000m的井用45～70只钻头，约125～150d；7000m的井用60～70只钻头，约175～200d。
美国的深井平均单井成本要比世界其他地区的少40％～50％，其钻井技术特点如表4-1所示。
表4-1美国钻井主要技术数据归纳起来说，深井快速钻井技术国外一般从三个方面考虑：选择大功率、高性能、自动化程度高的钻机，选用先进的钻头，采用其他先进设备和井下工具，装备上要有优势；在工艺上实施实时监控，优化钻井参数，用优质钻井液进行平衡或近平衡钻井，实现科学化钻井作业；加强管理，尽量减少钻井事故。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术【摘要】深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术在油气开采中具有重要意义。
本文从技术概述、特点、介绍、原理和关键技术等方面对这些钻井技术进行了探究。
深井超深井钻井工程具有高温高压、井深大、技术复杂等特点，复杂结构井更是面临地质构造复杂等挑战。
垂直钻井技术在解决这些问题中发挥着重要作用。
未来，技术研究将持续推动深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的发展，并对油气开采产生深远影响。
对这些技术进行深入研究，了解其发展趋势以及对油气产业的影响至关重要。
【关键词】深井超深井、复杂结构井、垂直钻井技术、钻井工程、技术研究、发展趋势、油气开采impact。
1. 引言1.1 深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的重要性深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术在油气勘探开发中具有重要意义。
随着地表资源逐渐枯竭和人们对能源需求的不断增加，对深层油气资源的开发已成为当前的热点。
而深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的运用则是实现这一目标的关键。
深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术可以有效提高油气采收率。
由于深层油气资源埋藏深度较大，常规钻井技术无法满足长距离的油气开采需求。
而深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术在探查前景、确定井位和提高产量方面有着独特的优势，可以有效提高采收率。
深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术可以减少工程风险。
深井钻井过程中会遇到高温高压、地层变化、井下环境等复杂情况，如果采用传统的钻井技术难以应对这些挑战。
而深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术具有更高的适应性和可靠性，可以有效降低工程风险。
深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术在油气勘探开发中具有重要意义，对提高采收率、减少工程风险等方面都有着积极的影响。
深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的研究和应用具有重要意义和广阔发展前景。
1.2 研究背景随着石油和天然气资源的逐渐枯竭，人们对深层油气资源的开发需求日益增加。
深井、超深井和复杂结构井成为当前油气勘探与开发的重要领域，但其钻井技术的复杂性和困难度也相应增加。
超深水平井钻井技术研究与应用
超深水平井钻井技术研究与应用超深水平井钻井技术是指在水平井钻井中，钻井深度超过一定限制的技术。
超深水平井钻井技术的研究与应用是为了满足日益增长的能源需求以及勘探开发深海油气资源的需要。
本文将从技术研究的背景、技术特点、应用领域和未来发展趋势等方面进行探讨。
背景：近年来，由于全球能源需求的持续增长以及常规油气资源的逐渐枯竭，深海油井勘探和开发成为各国油气公司关注的重点。
然而，深海油井钻探面临越来越大的挑战，主要是水平井的钻井技术的限制。
传统的水平井钻井技术在超过一定深度之后，面临着压力、温度、井眼稳定性等方面的巨大挑战。
因此，研究超深水平井钻井技术成为深海油井勘探和开发的关键。
技术特点：1.钻井技术革新：传统的水平井钻井技术难以适用于超深水平井钻探，因此需要开发新的钻井技术。
例如，采用高温高压钻井液、钻井材料和钻探设备，以满足超深水平井钻井的需求。
2.井眼稳定性的保证：超深水平井钻井过程中，井壁稳定性是关键问题。
传统的井壁支撑技术无法满足超深水平井的要求，因此需要开发新的井壁稳定技术，例如采用防塌剂、维护井眼稳定等措施。
3.井壁压力控制：超深水平井钻井涉及到高压的环境，井底的地层压力会对井眼造成巨大压力，因此需要采取相应措施保证井眼安全。
应用领域：1.深海油气勘探和开发：超深水平井钻井技术可以应用于深海油井的勘探和开发，帮助获取深海油气资源。
2.非常规油气开发：超深水平井钻井技术也可以应用于非常规油气开发，例如页岩气和煤层气的开发。
3.地热能开发：超深水平井钻井技术还可以应用于地热能开发，帮助获取地下热能资源。
未来发展趋势：1.技术不断创新：随着勘探开发需求的不断增加，超深水平井钻井技术将不断创新。
例如，开发更高温高压钻井液、更先进的钻探设备和材料等。
2.环境友好型技术：随着社会对环境问题的关注度不断提高，超深水平井钻井技术也将朝着环境友好型技术的方向发展。
例如，开发更环保的钻井液、减少污染物排放等。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术深井超深井和复杂结构井的垂直钻井技术是钻井领域的重要研究课题，它们是对地下资源勘探和开发提出了更高的技术要求。
深井超深井主要指的是井深超过3000米的油气井，而复杂结构井则是指存在大量非均质地层或者构造复杂的地质条件下的井筒钻井工程。
本文将就深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术进行深入探讨。
一、深井超深井垂直钻井技术深井超深井钻井技术是油气勘探和开发领域的重点研究方向之一，因为地下资源的开发需求越来越多地转向深层资源。
在深井超深井垂直钻井中，最关键的技术挑战之一是井深带来的高温、高压和高硬度地层，这对井下作业的钻头、钻柱和钻井液等设备都提出了更高的要求。
而且，在深井超深井钻井中，井眼稳定和排屑及井环环空的完整性等问题也是需要解决的难题。
目前，针对深井超深井的垂直钻井技术主要有以下几个方面的研究：1. 高温高压钻井技术：高温高压环境下的固体控制、液相控制、井下设备选择等方面的技术研究和应用；2. 钻柱设计优化：传统的钻井钻具在高深度井钻造施工能力上存在局限性，因此需要研发更加稳定可靠的高深度钻具；3. 钻井液技术：针对深井超深井的地层条件，研究开发适应高压、高硬度地层的钻井液技术，以保证井钻的正常运行；4. 井下设备研发：研发适应深井超深井井下环境的各种井下设备，包括测井工具、定向钻井仪器等。
通过以上技术的研究和应用，可以有效解决深井超深井井下作业中遇到的各种问题，提高井深井的施工效率和成功率。
复杂结构井的钻井工程是指勘探开发中遇到非均质地层或者构造复杂的地质条件下的井筒钻井工程，这类井种在勘探开发中的比例逐年增加。
复杂结构井垂直钻井技术的发展也是为了满足对地下资源勘探和开发的需要。
复杂结构井钻井中，井筒的方向、倾角和弯曲度都不断变化，因此在施工过程中需要克服更多的困难和挑战。
1. 定向钻井技术：通过改变钻头参数、采用不同的钻头类型、优化钻柱结构等手段，实现对井筒方向的控制。
《深井超深井钻井技术现状和发展研究》
《深井超深井钻井技术现状和发展研究》《深井超深井钻井技术现状和发展研究》薛飞（大庆钻探工程公司钻井四公司吉林松原138000）摘要：随着经济的发展，我国石油资源的开采力度越来越大，我国石油储量丰富，但大部分都处在深层地下。
面对资源能源危机日益加剧的局面，传统的浅井钻探已经不能满足我国资源消耗的需求，发展深井、超深井钻井技术是紧迫而必要的。
本文就深井、超深井钻井技术发展的现状及未来发展的趋势进行了分析讨论。
关键词：深井；超深井；钻井技术；现状；发展趋势深井、超深井钻井技术在石油开采中的应用具有重要意义，我国未探明的石油储量约为t，在庞大的石油储量中73%的部分处在深层地下，发达国家深井超深井钻井技术的迅速发展，使其本国油气行业的竞争力不断上升，我国油气行业发展面临窘境。
在我国大力发展深井、超深井钻井技术具有重要意义[1]。
一、深井、超深井的发展美国在1938年钻成世界上第一口深井,井深4573m,又分别于1949年、1972,钻成世界上第一口超深井和特深井，井深分别为6254.8m、9159m。
在1984年,前苏联钻成世界上第一口井深超万米的特深井(井深1226Om),1991年该井第二次侧钻至井深12869m,到今天为止它仍保持着世界最深钻井的纪录[2]。
美国、苏联、德国等深井、超深井钻井技术的发展起步都较早，技术发展速度较为迅速。
我国深井、超深井钻井技术起步较晚，20世界90年代以来，我国针对西部塔里木盆地以及川东地区进行资源开发，相继完成了多口深井、超深井的钻井工作[3]。
我国深井、超深井钻井技术正处在迅速发展的过程中。
二、深井、超深井技术的发展现状１．地质环境描述与评估技术（1）充分利用地震资料对地层孔隙压力和以及待钻井段岩石力学参数纵向剖面和区域分布进行评估分析。
通过总体的分析评估来判断地质环境是否适合钻井作业。
（2）MWD、LWD、SWD技术在钻井工程中被广泛应用，这些技术能够通过有效的高温、高压模拟手段来模拟钻井中的真实状况，并综合各种因素的进行全面的分析，为钻井工程的进行提供强有力的技术支持[4]。
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深井、超深井钻井技术研究
摘要：由于在钻井过程中随着井深的增加底层变化幅度大，地层的压力随之增大，井底温度提高，导致了不可见因素增多，因此深井钻井的工艺有它的特殊性。
深井、超深井钻井技术是勘探和开发深部油气等资源必不可少的关键技术，并且已经成为代表钻井工程技术发展水平的标志。
关键词：深井超深井钻井技术
一、深井、超深井的概念
对深井、超深井的界定，在国内外不同教科书上有不同的概念。
在我国一般把井深超过4500～6000m的井定义为深井，井深超过6000m的定义为超深井。
二、国内深井、超深井钻井技术发展状况
我国的深井钻井发展较晚，整个发展过程可分为3个阶段。
第一阶段从1966年到1975年。
1966年7月8日我国第一口深井大庆松基6井（井深4719m）完成，标志着我国钻井工作由打浅井和中深井发展到打深井的阶段。
第二阶段从1976年到1985年。
1976年4月30 日，我国第一口超深井四川女基井（井深6011m）完成，标志着我国钻井工作由打深井进一步发展到超深井
第三阶段从1986年到现在。
1989年4月，随着塔里木大规模勘探序幕的拉开，塔里木石油勘探开发指挥部的正式成立，塔里木会战从此开始，90年代前期川东气区的勘探开发也进入了高潮，使我
国深井、超深井钻井工作进入规模性应用阶段。
三、深井、超深井钻井施工中的几个问题
1.井身结构的设计原则
1.1套管层数要满足分隔不同压力系统的地层以及加深要求，以利于安全钻井。
1.2套管与井眼的间隙要有利于套管顺利下入和提高固井质量，有效分隔目的层。
1.3套管和钻头基本符合api标准，并向国内常用产品系列靠拢，以减少改进设备及工具的工作量。
1.4目的层套管尺寸要满足试油、开发及井下作业的要求。
1.5要有利于提高钻井速度，缩短建井周期，降低钻井成本。
2.提高深井钻速的技术
随着我国石油勘探开发不断向新探区和深部发展，为了勘探开发深部油气藏、获取地质资料，钻井深度越来越深，深井钻井的数量也越来越多。
特别是西部地区5000～7000m的深井和超深井数量不断增加，深井钻井过程中遇到的复杂情况增多，钻井速度明显下降，同时钻井成本也急剧增加，这直接影响到油田的勘探开发速度和成本。
因此提高深井钻速、降低钻井成本是当前油田勘探开发面临的一个重大课题。
下面就影响深井钻井速度的一些主要因素作一简要分析，并介绍一些提高深井钻速的技术措施。
影响深井钻速的主要原因
2.1由于地质因素和井身结构设计不合理造成复杂情况影响钻
速
深井和超深井所钻地层跨越的地质年代较多，地层变化大，地质条件（如构造应力、地应力等）变化大，同一井段包括压力梯度相差较大的多层压力体系和复杂地质情况等。
这些地质因素也增加了钻井难度，容易引起井喷、井漏、井斜、卡钻等各种复杂事故的发生。
2.2深井段致密硬塑性泥页岩、泥质砂岩和砂质泥岩等难钻地层机械钻速低
深部井段的泥页岩和泥质砂岩等在上覆盖地层压力下变得非常致密，不仅硬度和密度增加，而且机械性能从常压下脆性岩石向塑脆性岩石转化，牙轮钻头的牙齿在这种硬塑性岩石中破碎起来非常困难。
如何进一步提高在深部致密地层中的机械钻速，也是当前提高深井机械钻速需要解决的问题之一。
2.3小直径井眼机械钻速慢
在81/2in井眼中，下完51/2in套管或7in套管后用45/8in或57/8in钻头钻三开后的井段，以探明下部是否有油气资源。
在这种井段，小直径牙轮钻头轴承寿命短，若用金刚石钻头，在有些地层的机械钻速也很慢，这都是深井小井眼钻井的难题。
如果能提高小井眼井段的机械钻速，对提高勘探速度，降低勘探成本具有重要意义。
四、提高深部井段难钻地层机械钻速的有效途径
深部井段的泥页岩、泥质砂岩等岩石在上覆盖岩层压力的作用
下，变得十分致密难于破碎。
现有牙轮钻头的牙齿压入这类岩石的破碎坑体积很小，有的根本不产生体积破碎，而只留下一个很浅的齿痕。
这些地层岩石在高密度钻井液条件下井底破碎出的岩屑延迟效应十分明显，机械钻速很慢。
相对来说，巴拉斯（tsp）钻头、异形齿pdc钻头受压持效应的影响很小，机械钻速和钻头寿命较高。
因此在深部井段应采取以下措施：
1.研制或引进适应高转速的天然和人造金刚石混合孕镶的自锐式金刚石钻头和长寿命、高转速的涡轮钻具，并试验和总结出一套相应的工艺技术措施。
这种自锐式金刚石钻头在欧洲已成功地应用到深井段高密度钻井液条件下的致密泥页岩和泥质砂岩地层中。
在欧洲，深井牙轮钻头钻速很低的情况下，采用涡轮钻具配合自锐式金刚石钻头钻进，单只钻头进尺一般为55～200m，机械钻速为
2.5～5.0m/h。
使用条件是在3500～6700m井深范围内钻井液密度为1.3～2.0g/m3。
我国四川和塔西南地区使用巴拉斯金刚石钻头配合动力钻具，也取得了较高的机械钻速。
2.有些探井由于岩屑录井的要求，必须使用牙轮钻头。
为了对付深部井段的难钻地层，应研制或引进齿面耐磨性高、齿形尖而密的钢齿钻头或加强保径的钢齿钻头，使用时要尽量优化水利参数，在条件允许的情况下最好引进51/2in高强度接头钻杆，以强化井底水马力，同时改善井底流场，加强水力清岩和辅助破岩作用。
如采用新型加长组合喷嘴、新型测喷嘴等，有利于及时清除井底新钻出的岩屑，提高钻头的破岩效率，避免井底重复破碎。
3.选用中转速的镶齿滑动轴承牙轮钻头（如hj527和hj537）、镶齿滚动轴承牙轮钻头（如g527和g537）和高转速的钢齿滚动金属密封牙轮钻头g315b，配合中转速、低压降、大扭矩的减速器涡轮钻具，可较大幅度地提高高难钻地层的机械钻速。
我国西部新区的初探井，常因地质情况预报不准确，井深结构设计不合理而影响深井和超深井的钻速。
对于初探井来说，在井身结构设计上如何留有余地在遇到较复杂的地质情况时下一层套管，保证以后顺利钻进，是一个重要的问题。
井身结构设计的合理与否取决于当时当地的钻井工艺技术水平。
为了解决这个问题，首先要研究和完善中钻井液体系，使其能适应在同一井段内不同的压力体系。
其次，要研制长寿命、高转速的小井眼牙轮钻头的水平，这样实际上给初探井井身结构套管层次增加了储备。
因此，井身结构设计时要考虑到现有钻井工艺整体技术水平，同时应增加对新技术研究的投入，对降低勘探成本和提高勘探速度有重要意义。
五、结论
综上所述可以得到以下一些结论：
1.高转速的天然和人造金刚石混合孕镶的自锐式金刚石钻头和长寿命、高转速的涡轮钻具得了较高的机械钻速。
2.采用新型加长组合喷嘴、新型测喷嘴等，有利于及时清除井底新钻出的岩屑，提高钻头的破岩效率，避免井底重复破碎。
3.井身结构在很大程度上决定了钻井过程的安全与否，该地区
在少下一层套管的情况下，同一裸眼内存在高压层和易漏层，高密度钻井液钻开易漏地层容易发生井漏，从而引发其它复杂情况，在高密度下钻进还使机械钻速大大降低。
作者简介：孙晓东（1985.1.11-），男，吉林省松原市人，助理工程师目前在胜利油田勘探监督中心从事钻井监督工作。