大位移定向井钻井液技术
大位移定向井的录井方法之二
大位移定向井的录井方法之二三、大位移定向井的录井技术2、录井新方法的应用(1) 快速气相色谱技术的应用1)快速色谱仪的地质导向作用：采用普通随钻测斜仪测斜，其前端大约10m以上的位置无法测量到，即随钻测斜将滞后10m。
如果随钻测斜与快速色谱仪相结合则更有利于水平井的导向。
中原油田地质录井处从加拿大引进的5台Datalog综合录井仪具有快速色谱仪地质导向和自动校正水平井井眼轨迹功能，在不同的储层，其气测值曲线和WH，BH，CH三个比值的曲线各不相同，从曲线上可反映出其储层性质，在目的储层内钻进时，其曲线和数据值基本保持不变，一旦离开了目的储层,其曲线和数据值就会发生变化，利用这一特征可进行地质导向。
2)校正水平井井眼轨迹：利用气体比率，能够较快地校正井眼轨迹，减少井眼校正时间。
气体比率经过实时计算和实时绘制，即可在钻井过程中对地层流体作出垂向评价。
根据比率数值的大小，曲线的共性和差异可以对流体进行分类，甚至可以确定油水界面。
进入储层后，气测曲线和三个比值曲线基本保持不变，在图的中间部分，气测曲线和三个比值曲线发生了大的变化，判断为井眼轨迹偏离了目的层，重新调整后，气测曲线和三个比值曲线又保持目的层特征，井眼轨迹恢复正常。
在2001年5月中原油田了实施第一口水平井Y2- P1井的随钻地质导向中，我们还利用色谱技术的导向原理，结合现场施工需要，总结绘制出录井地质导向图，在录井现场服务和指导工程进行方位恢复的随钻导向方法，直观地反映出斜深与垂深、钻头实际轨迹与设计井眼轨迹的对应关系，钻压、转速、钻时等工程使用参数，以及岩屑百分含量、气测显示值的变化，综合分析钻头是否沿目标油层水平钻进，及时指导工程进行方位恢复，可确保钻井井眼轨迹达到要求，实现了钻井导向的动态管理，使工程能优质、高效、安全顺利地穿越三个设计定向靶点，全井目的层段钻遇油层523.6m，完井试油日产原油80.3t。
该技术在中原油田的第二口水平井P2-P1井的录井施工中，得到了进一步完善，并收到了明显的效果，利用地质导向技术指导钻井工程顺利穿越油层164.0m，圆满完成了该井钻探目的。
大位移定向井的关键技术
１ 钻前准备
在大 位移 定 向井 的钻 进 中 ，前期 准 备工作 的好 坏 对快 速 钻进起 着 不 可忽视 的作 用 。 （ １ ）认 真 阅读 和 理解 设计 ，掌握 施 工 中所 需 的 的邻井 资料 ，制定 详 细 的施工 方 案 。 （ ２ ）根 据 制订 出的施 工方 案 向施 工井 队负责 人 和技术 人 员交 底 ，主要 包 括 ：对井 队设备 、钻 井 液
度 小 、外 径小 的钻 具 。 钻具 优选 后 ，大 大减 少 了定 向工 作难 度 ，缩 短
Ｐ ＡＭ 。
３ ． ３ 延 安 、延长 组
该段 地层 中泥质含 量 高 ，易 吸水膨 胀 导致井 眼
了 钻 井 周 期 ，从 不 同 层 面 上 提 高 了 该 井 的 经 济 缩 径 ，钻 井液 处理 应加 强体 系 的 絮凝 效果 ，强化 抑
具 ，倒 装 钻 具 ， 简化 钻 具 ，尽 量 避 免 刚度 和 外 径 有较 大差 别 的钻 具组 合 在 一起 ，在 保证 正 常 施
工 的前提 下 ，用刚度 小 、外 径 小的钻 具 。
关键 词 ：大 位移 井 ；技术 措施 ；预见 性 ；优选 ；钻 具
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ － ６ ８ ９ ６ ． ２ ０ １ ３ ． ９ ． ０ ０ ８
第３ ２ 卷第 ９ 期 （ ２ ０ １ ３ ． ０ ９ ）（ 行业 论 坛）
大位移定向井的关键技术
金 丽娜 乔广 乐 ｌ中 国 地质 大 学（ 北 京） ２ 大庆 三环 钻井 公司
摘 要 ：在 大位 移 定 向井 的 钻进 中 ，前 期 准备 工作 的 好 坏 对 快速 钻 进 起 着不 可 忽视 的作 用 。
定向井技术课件-大位移井技术报告1 精品
大位移井技术报告这份资料是根据1996年12月在我国大港油田举行的“大位移井技术座谈会”的资料和个人的理解整理而成。
由于资料很不全，个人水平所限，所以难免有看法片面和观点错误之处。
敬希各位专家批评指正。
一. 定义：什么是大位移井？目前尚无统一的定义。
初期，认为水平位移超过3000米就是大位移井，或认为KP＞＝1 就是大位移井。
我国前几年水平位移超过1000米的井，就认为是大位移井。
所以关于大位移井的定义，实际上是个发展过程。
目前有两种定义法：一种为“KC＝测量井深与垂直井深之比＞＝2称为大位移井，KC＞＝3为特大位移井”。
这是第14届石油大会上有人提出的。
此定义目前主要用于挪威。
一种为“KP＝水平位移与垂直井深之比＞＝2 ”。
这种定义目前主要用于英国的BP公司和美国的ARCO公司。
这种定义法在垂直剖面图上看起来比较直观。
现在这两种定义法各持己见。
二. 大位移井的主要用途：大位移井的主要用途是油藏所在的地球表面(主要是水面)难以建立钻井井场的条件下，或者建立井场需要花费很大代价的条件下，从距离较远的已有的钻井井场上向该油藏钻探井或开发井。
三. 大位移井发展情况：大约从30年代初，在美国加利福尼亚海岸上向海里钻定向井时，就可以认为这种思想就是钻大位移井的思想。
但由于当时技术的限制，实际只能钻小位移的定向井。
现代大位移井大约从80年代末、90年代初开始。
1. 1989年开始，美国Pedernal油田(是距离加利福尼亚海岸6.•5 公里的海上油田)在原钻井平台上钻大位移井，少建了一个平台，省了1 亿美元。
至1993年，共钻了6 口大位移井，水平位移为2500～4473米。
2. 1990年开始，美国Dos Cuadras 油田( 是距离加利福尼亚海岸9 •公里的海上油田 )在原海上C 平台和B 平台上钻了9 口垂深非常浅相对水平位移非常大的大位移井。
其中，C —29 井垂深293 米水平位移1156米，KP＝3.95；C—30 井垂深294 米，水平位移1485米，KP＝5.05；都创造了当时的世界记录。
大位移井钻井液
技服公司技术发展中心
体系配方
海水+ 3%预水化般土 0.2%NaOH + 0.2%NaCO3 1.0%DFD + 0.5%PAC-LV 2.0%SMP 2% PF-TEX + 3%QS-2 0.10 % XC + 2% M317 0.3% PF-PLUS+ 3% KCl + 4% JLX 2%BDL + 1%PFK-1 + 1%PF-GRA
• 润滑性能好。大位移井中狗腿、键槽、井眼净化不 良引起高扭矩高阻力，从而影响钻井的顺利进行。 这就需要大位移井水基钻井液具有良好的润滑性。
大位移井水基钻井液体系技术特点
• 在大位移井水基钻井液中引入了非离子聚合物JLX， 研究出具有不同相转变温度的JLX，并使JLX产品系 列化，满足了不同井深的要求。利用JLX的相转化特 性，改变泥页岩和泥饼表面的润湿性，阻止泥页岩 进一步水化膨胀。
高温高压膨胀 率测试条件： 温度1200C
钻井液抑制性对比
100
90
滚
80 70
动 60
回 50
收 40
率 30
%
20 10
0
8 海水+5%KCl
52.9 PEM钻井液
86.4
Extendril 钻井液
96.1
加重 Extendril 钻井液
100 油基泥浆
钻井液抑制性对比
70
60
50
膨 40 胀 30 率 20 % 10
• 利用硅酸盐在滤液中形成胶团及大分子链的桥联作 用，而实现对泥页岩的封堵。
• 大位移井水基钻井液利用多种处理剂的综合协同效 应，提高钻井液体系的防塌抑制性。
滩海大位移水平井钻井液工艺技术
滩海大位移水平井钻井液工艺技术随着石油勘探领域的不断发展，油田的复杂性和难度逐渐增加，如何合理地选择合适的钻井液工艺技术已经成为当前石油钻井领域的一个重要问题。
针对滩海大位移水平井钻井液工艺技术的研究，本文将介绍相关的技术原理，分析其优缺点，并提出一些进一步的研究方向。
滩海大位移水平井是指位于洋面浅层，砂岩储层分布广泛的石油钻探区域。
在钻井液的应用方面，滩海大位移水平井钻井液工艺技术主要包括水基泥浆、乳化泥浆和多种混合物等。
水基泥浆是指以河流、湖泊等天然水源为基础的钻井液，该液体主要由水、泥和一定量的化学药剂组成。
在滩海大位移水平井的应用中，水基泥浆具有低污染性、便于钻进、低成本等优点，但是建井过程中容易出现泥浆失稳、井壁不稳定等问题。
乳化泥浆则是通过在水基液体中加入表面活性剂、乳化剂以及均匀分散的颜料、填充剂等，形成一种稠密的泥浆体系。
乳化泥浆的优点在于能够形成一种润滑膜，缓解井壁的摩擦力，而且能够支撑井筒，有效地控制井眼环境，减少钻井事故的发生。
但是乳化泥浆的缺点在于成本较高，并且在井筒中易于形成沉积物，增加了处理难度。
多种混合物液体则是指将水基泥浆、酸性液体、碱性液体等多种液体组合而成的钻井液。
这种液体可以根据井筒的环境要求作出调整，具有多种形式、多种功能的优点。
但是，多种混合物液体的成本相对较高，添加不当会加剧井壁不稳定等问题。
总之，通过比较不同钻井液对滩海大位移水平井的适应能力，可以看出各自的优劣势所在。
在今后的工艺研究中，钻井液的流变性、泡沫性、降解性等特性需要更深入地探讨。
化学药剂的种类、配比及添加方法也需要认真研究，寻找最适合滩海大位移水平井的钻井液配方。
此外，钻探过程中的温度、压力、流速等因素都对钻井液的性质有着严格的要求，这就需要优化其物理环节，进一步提高钻探成果。
综上所述，钻井液工艺技术的选择往往会影响钻井的效率和成本，因此需要认真研究和调整。
针对滩海大位移水平井的钻井液工艺技术，需要深入研究各种液体的组合、添加方式、药剂种类等方面的问题，为提高钻井成效和安全性提供更为可靠的技术保障。
大位移钻井技术
大位移钻井技术近几年来，随着钻井工艺技术及钻井装备、工具、软件等技术的发展，诞生了大位移定向井，它的出现，为海洋平台钻井及在陆上开发滩海油气资源开辟了一条新途径，与其他井型相比，这项技术在油气勘探开发中起到了投资少、见效快和其它钻井方法无法替代的作用。
第一节国内外大位移井发展及技术现状所谓大位移井世界上并无确切的定义，最初认为水平位移超过3000米或水平位移与垂深之比大于1的井即为大位移井，随着钻井及相关技术的发展，目前比较通用的概念是位移于垂深之比大于或等于2的井称为大位移井。
井斜大于或等于86度的大位移井称为大位移水平井。
由于各种原因使得方位发生变化的大位移井，称为三维大位移井。
大位移井始于20年代，随着科学技术和水平井钻井技术的不断发展，80年代大位移井才得到快速发展，九十年代以来，大位移井已经在油气勘探和开发中显示出其巨大的潜力。
美国、挪威、澳大利亚、英国等几个国家先后钻成了一批有代表性的大位移井，位移与垂深之比大多都大于2，有的大于5，并取得了很好的经济效益。
Unocal公司在美国加利福尼压近海Dos Cuadras油田C平台上成功地钻了9口非常浅的水平位移很长的油井。
其中C-29井和C-30井创造了当时的最高纪录。
Ｃ－２９井高峰日产量１１３吨／天，储层内长度９４２米，总垂深层９３米，水平位移１１５６米，位移、垂深比３.９５Ｃ－３０井储层内长度１３４８米，垂深与位移之比达到了５.０５。
英国ＢＰ石油公司和斯伦贝谢公司在北海Wytch Farm油田成功地钻了数口大位移水平井，开创了利用大位移井技术开发整装油田的范例。
其中１９９２年完成的Ｆ１９井水平位移５００１米，总井深５７５７米，水平位移、垂深比创当时欧洲纪录。
ＢＰ石油公司于１９９８年１月在英国南部的Wytch Farm油田完成的Ｍ１１井是目前世界上水平位移最大的大位移井，其水平位移达１０１００米，日产量高达２０，０００b/d 1997年6月，中国海洋石油总公司与美国菲理普石油公司合作在南海东部完成了一口当时世界上水平位移最长的水平井西江24-3-A14井，完钻井深9238米，垂深2985米水平位移8062.7米。
渤海油田大位移定向钻井关键技术
第48卷 第4期 2021年4月天 津 科 技TIANJIN SCIENCE & TECHNOLOGYV ol.48 N o.4Apr. 2021基金项目：中海石油(中国)有限公司科技项目“渤海油田3000万吨持续稳产关键技术研究”子课题“渤海油田大位移井钻井关键技术研究(CNOOC-KJ135 ZDXM 36 TJ06TJ )”。
收稿日期：2021-03-22应用技术渤海油田大位移定向钻井关键技术刘俊彦1，林家昱2，刘海龙2，窦 蓬2(1. 中海油田服务股份有限公司天津分公司 天津300459；2. 中海石油(中国)有限公司 天津 300459)摘 要：为了解决大位移定向钻井中摩阻扭矩大、井眼清洁困难、井壁失稳等问题，从大位移井设计源头出发，通过优化井身结构，将表层套管下至第一造斜结束点、减少井身结构开次和采用瘦身井井身结构等方式，降低下部井眼段作业风险，缩短工期，降低钻井成本；通过优选钻具组合及导向工具，采用中海油服的国产化“D+W ”工具，可实现准确识别油层并及时进行井眼轨迹调整；对于要求全回收的区域，可采用环保型BIODRILL A 钻井液体系；此外，合理使用岩屑床破坏器、水力振荡器等降摩减阻工具，也能有效减少摩阻扭矩，保障井下作业安全性，提高机械钻速。
关键词：渤海油田 井身结构优化 瘦身井 岩屑床破坏器 井壁稳定中图分类号：TE243 文献标志码：A 文章编号：1006-8945(2021)04-0039-04Key Technology for Directional Drilling of Extended Reach Wellsin Bohai OilfieldLIU Junyan 1，LIN Jiayu 2，LIU Hailong 2，DOU Peng 2(1. Tianjin Branch ，China Oilfield Services Limited ，Tianjin 300459，China ；2. CNOOC <China> Ltd.，Tianjin 300459，China )Abstract ：In order to solve the problems of large friction torque ，difficult borehole cleaning and wellbore instability in directional drilling of extended reach wells ，starting from the design source of extended reach wells ，by optimizing the well structure, lowering the surface casing to the end point of the first deflection ，reducing the number of well structure openings and adopting the slim well structure ，the operation risk of the lower wellbore section is reduced ，the construction period is shortened and the drilling cost is reduced. By optimizing BHA and steering tools ，and adopting COSL’s homemade “D+W” tool ，the oil reservoir can be accurately identified and the wellbore trajectory is timely adjusted. For areas requiring full recovery ，an environmentally friendly BIODRILL A drilling fluid system can be used. Reasonable use of cuttings bed breaker ，hydraulic oscillator and other friction reducing tools can also effectively reduce friction torque ，ensure the safety of downhole operation and improve the ROP.Key words ：Bohai Oilfield ；well structure optimization ；slim well ；cuttings bed breaker ；wellbore stability随着渤海油田增储上产，大位移井日益增多，部分区块最大水垂比已达到3.0，为定向钻井带来很大困难，导致钻井过程摩阻扭矩增大、钻具易疲劳破坏、井眼清洁困难、井底ECD 大、井壁失稳、下套管及电测困难等问题。
大位移井钻井液技术
大位移井钻井液技术摘要：针对大位移钻井要求和冀东地区地下水位高的地层特点，采用高抑制、大密度、复合有机盐水配合其他各种处理剂按照特定比例混合配制而成的高性能水基钻井液体系，提出了大位移井在降低各部位阻力和扭矩、保持井壁稳定、维持井眼清洁三个方面的解决措施，并结合施工现场情况，适时对钻井液体系作出调整。
冀东钻井采用的大位移井钻井液技术成功证明了该井钻井液技术已经成熟，为冀东地区的后续发展提供奠定了坚实的基础。
关键词：大位移井钻井液适时调整施工现场前言冀东地区油田属于渤海湾断陷盆地典型的复杂小块油田[1]，近年来，在大力加强对冀东地区油藏开采的基础上，积极推广应用大位移井技术，使大位移井技术在冀东地区复杂断块油气开发中的规模不断扩大并取得较好的效果。
而钻井液技术又是大位移井技术中的关键技术，大位移井安全施工依赖于钻井液技术的发展，钻井液性能的优良直接影响着大位移井井下的安全。
为了满足大位移井的钻井要求和冀东地区的油层特点，从钻井液的降低各部位阻力和扭矩、保持井壁稳定、维持井眼清洁三个功能研究出发，对钻井液的润滑性、流变性等性能进行调整，确定该大位移钻井液技术是集技术、管理、现场施工于一体的综合施工技术，需要根据实际的现场施工过程和反馈信息及时的对钻井液成分含量进行调整，确保钻井液始终满足如下三个要求：1）能够进行快速钻井；2）能够确保钻井安全施工的的合适密度；3）能够确保油气层和环境安全，这样才能始终确保该井的顺利进行。
一、工程地质概况冀东井上部主要为明化镇、馆陶组，其地层特点为较为松软[2]，因而容易发生坍塌现象，部分泥岩地层中含有较多的蒙脱石和伊蒙混晶，导致该部分地层容易吸水从而发生膨胀缩径现象，馆陶组则由于其砂砾岩发于已经完全而具有渗透性强的特点，造成井壁容易被泥糊，发生假缩径现象。
上述现象都是造成经验不稳定、不清洁及起下钻卡钻的主要原因，上部地层井眼较大，含有大曲率的浅层，这是造成起下钻阻卡的主要原因。
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大位移定向井钻井液技术
摘要D1-4-161井完钻垂深2943.28m，斜深3493m，最大井斜为41.06°，井底水平位移1697.84m。
井斜大、位移长是其主要特点。
且37.45°~41.06°稳斜段(927.73~3493)长达2565.27m，这给携岩、砂床控制、防卡提出了较高要求。
二开采用”双保”天然高分子钻井液体系，该井使用合理的流变性能和多种有效的工程技术措施解决了携岩和砂床的控制问题，用NFA25、PGCS-1、润滑剂等处理剂解决了护壁、润滑、防卡问题。
关键词大位移井眼净化润滑
鄂尔多斯东北部是中国石化具有战略意义的天然气勘探开发重点区域，大规模开发已经展开。
由于受地面条件限制，近年来在鄂尔多斯盆地的井多为定向井，而且位移在1500m以上的井越来越多。
D1-4-161井就是这样一口井。
1地质工程概况
1.1 地质简况
D1-4-161井位于陕西省榆林市榆阳区小壕兔乡耳林村一小队，D1-4-121井253.53º方向127.08m处。
钻探目的以山1段气层为主要目的层，兼顾太2气层，新建产能。
下古生界奥陶系风化壳可能有缝洞存在，马家沟组也可能有裂缝及溶洞，本井进入下古生界23米，有可能发生漏失，井漏可能引起上部地层垮塌而造成严重的复杂情况。
1.2 工程简况
该井从600m开始定向，造斜率为3.1°/30m，造斜终点为
927.73m，完钻垂深2943.28m，最大井斜为41.06°，井底水平位移1697.84m。
钻井周期为36.07天，全井平均机械钻速为6.37m/h。
井身结构为：一开Φ311.1mm×261.50m＋Φ244.5×260.60mm；二开Φ215.9mm×3493m＋Φ139.7mm×3491.39m。
图1为D1-4-161井设计与实钻垂直剖面图。
2技术难点
2.1 井眼清洁
通常井斜在35°～65°之间的井段是钻井液携砂最困难、易形成岩屑床的井段，岩屑在大斜度井段的大量沉积，轻者会增大扭矩和拉力，重者岩屑床整体下滑堆积造成卡钻，D1-4-161井37.45°~41.06°稳斜段(927.73~3493)长达2565.27m，为避免和破坏岩屑床的形成，保持井眼清洁是施工的关键。
（1）保持钻井液具有良好的流变性能，降低岩屑的垂沉速度，在施工中钻井液的动塑比控制在0.5Pa/map's以上（2）增大钻井液排量，提高钻井液在环空中的上返速度，钻井液排量在30L/s。
2.2 润滑防卡
在斜井段，钻具与井壁接触面积大，在保证井眼轨迹的同时应有效增强钻井液的润滑性，改善泥饼质量，降低拉力和扭矩，否则容易发生粘卡等井下事故。
造斜后，在钻井液中加入2%～3%的润滑剂，降低泥饼的粘附系数，减小井下的摩擦阻力；严格控制钻井液固相含量，特别是低密度固相含量，将含沙量控制在0.3%以下。
2.3 井壁稳定
（1）在全井的施工当中，尽量使钻井液的密度要小。
（2）严格控制钻井液滤失量，上部地层失水控制到8ml左右，越往下失水越低，目的层≤5ml.
（3）钻至易塌地层时加大防塌剂的用量，有效的防止井壁坍塌。
3 现场应用
（1）、安定组:此井段较为稳定，在钻井过程中以IND30+NAT20复配胶液维护性能，确保性能稳定。
基本性能控制：粘度21秒密度1.03g/cm3 。
（2）、直罗组：此井段是砂、泥岩互层。
泥岩段中含有大量
伊蒙混层，水化不均衡，造成井壁不稳定，易造成垮塌、缩径,出现复杂情况。
而此井段以中细砂岩为主，泥岩吸水分散后易粘附在渗透性好的井段，所以钻井液要以防塌护壁、抑制泥岩分散为主，加大IND30和NAT20使用量，提高对泥岩的抑制性，防止泥岩吸水膨胀分散后，粘附在渗透性好的井段，形成厚而硬的泥饼，造成起下钻困难。
（3）、延安组、延长组：主要是灰色泥岩和砂岩互层，以砂岩为主，夹多层碳质泥岩及煤层，底部含砾中粗砂岩，此井段主要防止煤层坍塌、泥岩剥落。
钻至此井段时，加大NFA25用量，加入4％遇水化坂土浆，提粘、切。
防止煤层坍塌，泥岩剥落，造成井径扩大失稳。
（4）、二马营组、和尚沟组、刘家沟组：该地层为中软地层，成岩性差，易剥落掉块，造成井径扩大失稳。
刘家组的棕红色泥岩易吸水膨胀，造成泥包钻头或形成小井眼，造成井下复杂情况，影响钻井进程。
钻遇此井段时适当的提高粘度、切力。
使钻屑能及时返出，充分利用四级固控设备，清除有害固相，增加钻井液的包容量。
并提示工程上提高排量，防止泥包。
钻穿刘家沟组的棕红色泥岩时，加入4％遇水化坂土浆，改善钻井液的流型，防止紊流洗井。
（5）、石千峰组、上石河子组、下石河子组：此井段主要是棕色泥岩，中、细砂岩、粉砂岩，局部有含砾粗砂岩。
此井段泥页岩性脆，微裂缝发育，易剥落，砂岩易缩径。
钻进中加抑制剂
的使用量，并严格控制失水，加入润滑剂，提高泥饼质量，控制失水≤5ml 密度1.07-1.09g/cm3 粘度38秒。
（6）、山西组、太原组、本溪组、马家沟组：此井段地层稳定，钻井液以维护为主，控制各性能指标在设计范围之内。
进入目地层前尽可能降低对储层的损害。
4 几点认识
（1）大位移定向井的施工当中，为了更好地携带岩屑和稳定井壁，要求钻井液具有良好的流变性能和润滑、防塌性能，保证井眼畅通和井下施工安全。
（2）加强固相控制，实现井眼清洁是大位移定向井成功的关键。
因此，要加强固控设备的使用率，这是降低钻井液劣质固相含量的一项重要措施，也是钻井液稳定易于维护的基本条件。
（3）大位移定向井井眼轨迹差，井下摩阻较大，在施工过程中应严格遵守规程，防止卡钻事故的发生。
40404HB钻井队
韩波。