页岩气钻井技术(中)
新页HF-2井页岩气钻井技术
井
直 井段 使用 常规塔 式钻 具扫水 泥塞 ，钻 井液采 用 聚胺仿油 基钻 井 液 。钻进 至 １ ８ ３ ２ ． ０ ６ ｍ 后 ，开始 使 用Ｐ Ｄ Ｃ钻头 ＋螺杆 复合 ＋双扶 正器 （ ２ ３ ４ ｍｍ＋ ２ ３ ０ ｍｍ）钻 具钻 进 ，钻进 井 段 １ ８ ３ ２ ． ０ ６ ～２ ３ ８ ９ ． ９ ６ ｍ，但
∞ 处完 钻 ，纯钻 时间 ４ ９ ． ５ ０ ｈ ，平 均钻速 ６ ． ３ ｌ ｍ／ ｈ ，下人 ３ ３ ９ ． ７ ｍｍ×３ ０ ９ ． ９ ６ ｍ 表 层 套管 。固井 采用 常 规 ～
３
１
填
段
固井 ，水 泥浆返 出地 面 。
３ ． ２ 二 开井段 （ ３ １ ２ ． ５ ～１ ８ ２ ３ ｍ）
钻 头 连 续 取 心 作 业 ５次 ，共 耗 时 ７ ． Ｏ ｌ ｄ ，耗 用 金 刚 石 取 心 钻 头 ２只 。取 心 井 段 ３ ０ ５ ５ ～３ ０ ９ ５ ｍ，取 心 总 进
尺 ４ ０ ｍ，岩 心总长 ４ ０ ｍ，平 均 收 获 率 ｉ ０ ０ ，平 均 机 械 钻 速 ０ ． ６ ９ ｍ／ ｈ 。在 该 井 段 钻 进 中 ，将 设计 中 的 ２柱 １ ７ ８ ｍｍ 钻铤增 加至 ７柱 ，有效 地达 到 了释放 钻 井 参数 和 防斜 打直 的 目的 ，钻 进 中扶 正 器 对 井壁
・
４ ４・
石 油 中 旬 刊 ＊ 石 油 天 然 气 工 程
２ ０ １ ５ 年 ９ 月
开 钻 顺 序
井深／ ｍ
钻头尺寸／ ｍｍ 套 管 尺 寸／ ａｍ 套 管 下 人 深 度 ／ ｒ ｍ
页岩气钻井过程中的钻井液技术
页岩气钻井过程中的钻井液技术背景页岩气开发目前成为全球关注的热点。
在我国，由于现有的天燃气产量难以持续满足中国国民经济的发展和社会高速发展的需求，也由于北美页岩气勘探开发的成功经验，所以中国页岩气的发展引起政府、企业和民众的高度关注。
中国的页岩气勘探开发技术刚刚起步，缺乏相关的经验和技术；美国是最早进行页岩气研究和开采的国家，目前已形成相当的规模，并且进入了开发的快速发展阶段。
页岩气钻井方式的选择美国开发页岩气的成功经验表明，水平井和多种储层压裂改造技术是成功开发页岩气的关键。
在页岩气层钻水平井，可以获得更大的泄流面积，更高的天然气产量。
根据美国页岩气开发的经验，水平井成本平均为直井的3倍，但日均产气量及最终产气量是直井3~5倍，产气速率则提高10倍。
因此，水平井成为了开发页岩气最主要的钻井方式。
页岩气水平井钻井存在的主要问题一方面，页岩是以粘土矿物为主的沉积岩，钻井过程中粘土矿物水化造成强度降低，进而产生缩径、井壁垮塌、卡钻等复杂事故；另一方面，在页岩气水平井钻井中，水平段较长，井壁失稳、摩阻、携岩及地层污染等问题非常突出。
因此，钻井液的选择及其配方直接影响钻井效率、工程事故的发生率及储层保护效果。
从钻井液角度看，要求钻井液能提高地层承压能力，防漏堵漏效果好，最重要的是抑制粘土水化膨胀，造成储层伤害。
选择钻井液体系的原则为：要使钻井液有较强的抑制性、封堵性能和较低的渗透性和活度；能阻止滤液进入页岩地层，防止页岩吸水、强度降低。
油基钻井液传统的页岩气钻井过程中，使用最多的是油基钻井液。
油基钻井液具有以下优点；（1）强的抑制性，能防止和减少水敏性地层的水化、膨胀、分散而引起的缩径或井塌；（2）在钻遇石膏层、盐层及水泥塞时，对Ca、Mg、Na等离子具有很强的抗污染能力；（3）由于以油为外相，油基钻井液润湿效果极佳，能大大降低钻进及起下钻时的扭矩、阻力和张力，减少由于阻、卡引起的井下复杂事故；（4）对钻井设备无腐蚀；（5）具有极好的油气层保护特性；（6）与其他水基钻井液相比，油基钻井液的滤饼滤失速率较小，滤液基本不会引起粘土矿物水化膨胀；（7）滤液进入亲水型硬脆性泥页岩阻力大，从而能较好地稳定泥页岩地层。
焦页197-4HF页岩气长水平段井钻井关键技术
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｊ ｉ ａ ｏ ｙ ｅ １ ９ ７— ４ ＨＦ ｗ ｅ ｌ ｌ ｉ ｓ ａ ｈ ｏ ｉ ｒ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ｏ ｎ ｅ ｗ ｉ ｔ ｈ ｌ ｏ ｎ ｇ ｈ ｏ ｉ ｒ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｖ ａ ｌ ｉ ｎ ｓ ｈ ａ ｌ ｅ—ｇ ａ ｓ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ
211004393_页岩气长水平段水平井钻完井关键技术
185中石化在涪陵、南川、威荣等多个区块开展页岩气水平井开发，其水平段长历经1500以内、1500~3000米、3000米以上三个阶段，针对国内页岩气水平井开发，一般把水平段超过3000m的水平井称为长水平段水平井，通过施工3500米以上水平段水平井，其压裂改造段长、产气量将提高至少30%以上，大幅度提高单井产量，减少部署井数量、节省土地征用，突破地形地貌限制等，真正实现“少井高产”，对于页岩气的效益开发具有重要意义。
1 钻完井难点问题针对东胜页岩气区块，从前期施工情况分析来看，主要存在以下钻井难点问题：（1）浅表层漏、垮风险高。
东胜区块浅层以须家河组、雷口坡组地层出露为主，溶洞、裂缝发育，部分井区与地下暗河连通，极易发生恶性漏失，同时由于沉积过程中砾石对原有缝洞的充填，导致钻井过程中易发生掉块垮塌，钻井过程也易发生卡钻事故，严重影响钻井进度。
（2）中上部地层差异大，从上部地层到目的层，发育灰岩、白云岩、泥岩地层，灰岩裂缝发育易造成井漏，而夹杂的泥岩地层也影响井眼稳定性。
（3）长水平段施工井壁稳定与降摩减阻难度大，目的层为泥页岩地层，受钻井液浸泡、地层岩石矿物的水化膨胀、应力传递等影响存在垮塌风险，同时长水平段施工摩阻扭矩急速增加，倒是后续施工难度大幅增加。
（4）固完井难度大，长水平段水平井钻井施工后，套管无法与钻具一样实现倒装，提高上部载荷，套管的下入存在较大难度。
2 井身结构设计井身结构设计是钻井安全顺利施工的首要条件，合理的井身结构设计能有效针对各类风险提供保护措施，为下步施工提供条件，同时能最大限度地减小裸眼段摩阻，为长水平段水平井提供保障。
页岩气水平井井身结构设计主要考虑两点因素，一个是封固不同压力层系的地层；二是封固各类不稳定地层，为下开次的施工提供井眼条件。
其井身结构设计具体为：导管段采用Φ609.6mm钻头×Φ473.1mm套管封固雷口坡组易漏失、易跨地层；一开采用Φ406.4mm钻头×Φ339.7mm套管封固嘉陵江组裂缝发育层；二开采用Φ311.2mm钻头×Φ244.5mm直至进入目的层龙马溪组顶部，套管封固上部二叠系、志留系易漏失层，为三开油基钻井液施工提供条件；三开采用Φ215.9mm钻头与油基钻井液施工水平段直至完钻[1]。
页岩气开采技术
页岩气开采技术1 综述页岩气是一种以游离或吸附状态藏身于页岩层或泥岩层中的非常规天然气，是一种非常重要的天然气资源，主要成分是甲烷。
页岩气的形成和富集有其自身的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。
如图1.1所示。
页岩气一般存储在页岩局部宏观孔隙体系中、页岩微孔或者吸附在页岩的矿物质和有机质中。
页岩孔隙度低而且渗透率极低，可以把页岩理解为不透水的混凝土，这也是页岩气与其他常规天然气矿藏的关键区别。
可想而知，页岩气的开采过程极为艰难。
根据美国能源情报署（EIA）2010年公布的数据，全球常规天然气探明储量有187.3×1012m3，然而页岩气总量却高达456×1012m3，是常规天然气储量的2.2倍。
与常规天然气相比，页岩气具有开采潜力大，开采寿命长和生产周期长等优点，至少可供人类消费360年。
从我国来看，中国页岩气探明储量为36×1012m3，居世界首位，在当今世界以化石能源为主要消费能源的背景下，大力发展页岩气开采技术，对我国减少原油和天然气进口，巩固我国国防安全有很重要的意义。
我国页岩气主要分布在四川盆地、长江中下游、华北盆地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地以及准噶尔盆地，如图1.2所示。
图1.1页岩气藏地质条件图1.2中国页岩气资源分布页岩气开采是一种广分布、低丰度、易发现、难开采、自生自储连续型非常规低效气藏，气开采过程需要首先从地面钻探到页岩层，再通过开凿水平井穿越页岩层内部，并在水平井内分段进行大型水力加砂压裂，获得大量人工裂缝，还需要在同一地点，钻若干相同的水平井，对地下页岩层进行比较彻底的改造，造成大面积网状裂缝，最后获得规模产量的天然气。
因此，水平井技术和水力压裂技术的页岩气成功开采的关键。
2 页岩气水平井技术1821年，世界上第一口商业性页岩气井在美国诞生，在井深21米处，从8米厚的页岩裂缝中产出了天然气。
美国也是页岩气研究开采最先进的国家，也是技术最成熟的国家。
页岩气开采原理
页岩气开采原理
页岩气开采原理是通过水平钻井和水力压裂技术将水和添加剂注入页岩岩层，使岩层裂缝扩大并释放出内部储存的天然气。
具体步骤如下：
1. 水平钻井：首先，在地表选择合适的位置进行垂直钻井，当钻杆到达目标页岩层时，钻井工程师会改变钻头方向，将钻孔延伸成水平方向。
这样可以增加页岩岩层与钻孔的接触面积，提高天然气的开采效率。
2. 水力压裂：完成水平钻井后，高压水和添加剂（如砂岩颗粒）被泵送到井中，进入页岩岩层。
压力和添加剂的作用下，岩石发生裂缝和断裂，从而使天然气能够逸出。
水力压裂也可以同时增加岩石孔隙的连接性，便于天然气在岩层内流动和采集。
3. 采集天然气：一旦页岩层被水力压裂，天然气开始从岩石毛细孔隙中释放出来，并通过新形成的裂缝流向水平井筒。
然后，运用抽油泵等装置将天然气输送到地面设备进行储存和处理。
4. 环境保护：在整个开采过程中，需要严格控制水和添加剂的使用，以减少对地下水资源的污染。
此外，储存和处理阶段也要采取相应的措施，以确保环境不受污染。
以上就是页岩气开采的基本原理。
通过水平钻井和水力压裂技术，能够充分利用页岩岩层内部的天然气资源，提高天然气开采效率，促进能源产业的发展。
页岩气开采技术
据预测，到2030年，中国页岩气产量将达到150亿立方米，占国内天然气产 量的15%左右。随着国际合作和经验技术交流的加强，中国页岩气开采技术也将 逐步走向世界前列。
总之，世界页岩气资源和开采现状表明，页岩气已经成为全球清洁能源领域 的重要角色。中国作为页岩气资源大国，其发展前景在政策支持、市场需求和技 术进步的共同推动下十分看好。随着国内外合作和研发的深入进行，中国页岩气 产业将迎来更为广阔的发展空间，为推动全球清洁能源革命和应对气候变化作出 积极贡献。
总结
国内页岩气开采技术的不断进步和发展，为我国能源结构的优化和清洁能源 的发展提供了有力支持。本次演示介绍了国内页岩气开采技术的现状、技术创新 和未来展望。通过水平井技术和水力压裂技术的不断优化和创新，我国页岩气开 采成本降低、效率提高，
为实现清洁能源的规模化发展奠定了基础。随着技术的进一步突破和市场需 求的增加，国内页岩气开采的前景十分广阔。未来，需要继续加强技术研发和创 新，推动页岩气开采技术的进步，为我国的能源事业作出更大的贡献。
2、水平井技术
水平井技术已成为页岩气开采的重要手段。水平井能够增大储层暴露面积， 提高产能，并有助于降低生产成本。其原理是在垂直主井眼的基础上，侧钻出一 条或多条水平井眼，以实现对更大储层的开发。水平井技术的优势在于提高产能、 降低成本以及减少环境影响。然而，该技术的实施需要先进的设备和钻井技术， 同时对地质和工程要求较高。
3、水力压裂技术
水力压裂技术是页岩气开采过程中的一项关键技术。其原理是通过向储层注 入高压泵入的流体（通常是水和砂），使储层产生裂缝，进而释放出被困的天然 气。水力压裂技术的主要优点是提高产能、降低钻井成本和减少开发时间。然而， 该技术也存在一定的局限性，如对储层造成潜在损害、需要大量水资源以及可能 引起地质灾害等。
页岩气钻井工程中的钻井液技术
页岩气钻井工程中的钻井液技术页岩气是当前我国绿色可持续发展战略支撑下的，一项绿色能源热点开发工程。
我国贵州省遵义市正安县有着储量丰富的页岩气资源，是我国绿色能源开发的重要地点之一。
本文就围绕这一地区的页岩气钻井开发工程中的钻井液技术，展开了相关探讨和分析。
标签：页岩气;钻井工程;钻井液;技术分析引言钻井液技术是当前国际上开采页岩气的关键点，是保证页岩气开采过程中提高钻井效率和保障紧闭安全的重中之重。
随着我国绿色可持续发展战略对绿色能源开发的力度加大，钻井液技术在页岩气的开采中受到了越来越多的关注。
本文就贵州省遵义市正安在页岩气的开采过程中的钻井液技术进行了分析和探讨。
一、针对遵义正安页岩气钻井的简介随着我国新时期绿色可持续发展战略在社会发展中的不断实施，在极大程度上改变了我国工业发展和社会发展对能源类型的针对性，随着天然气等绿色能源在社会发展中的应用力度不断扩大，我国也加大了对该类能源的探索和开发程度。
而在这其中页岩气就是以多种形态汇聚并存在的一类天然气，为响应我国绿色可持续发展战略和促进经济发展的需求，存在广大面积页岩气的遵义正安县，对页岩气的钻井开发技术和储层压裂改造技术，以及水平井等多方面进行了重点开发和研究，而通过广泛的页岩气开发实践证明，水平井是当前形势下开发的主要方式。
但依托于当前科技的页岩气开发技术在实际操作中，仍有着一系列亟需解决的问题存在，其中地层污染、摩阻以及卡钻和井壁坍塌是其中的重点问题。
针对这些问题在施工过程中，工作人员可以利用欠平衡气体钻井技术和钻井液技术，来防止页岩水化和促进页岩气开发工程顺利进行。
其中钻井液技术在实际应用中对页岩气气钻井的实际效率和储层保护有着极大的影响[1]。
二、在页岩气开发过程中利用钻井液技术时应解决的相关问题（一）利用相关技术对岩屑进行清理在实际的页岩气开发过程中对水平井井眼进行清理是一项非常重要的工作，但是因为水平井井眼清理难度大，受岩屑重力影响和水平段页岩坍塌以及经验空间较小和泵压较高等众多因素的影响，导致这一工作环节在实际实施过程中增加了许多难度。
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水平段井眼位置及方向的设计主要依据地应力资料 水平段井眼位置及方向的设计主要依据地应力资料 位置
最大应力方向
水平井眼取向
水平井眼位置选择在低应力区、高孔隙度区、脆性矿物 富集区和富干酪根区，为后期压裂提供有利条件。
水平井眼方向沿最小水平应力方向钻进，后期压裂裂 缝与井眼方向垂直，压裂改造效果好。
科学钻探 永无止境
建页HF-1： φ215.9mm牙轮钻头+φ165mm×1.5°螺杆+φ210mm扶正器+浮阀+无磁 承压钻杆+MWD无磁悬挂短节+短无磁钻铤+ φ127mm斜坡钻杆 ×1500m+φ127mm加重钻杆×30根+ φ127mm斜坡钻杆
科学钻探 永无止境
五、页岩气钻井技术措施 3、井眼轨迹控制
坚持“少滑动，多旋转，微调和勤调”的原则。根据井 眼轨迹的控制要求、钻具造斜率变化要求频繁以及尽可能减 少起下钻次数，以有效降低键槽的发生，可采用可变径弯壳 单弯螺杆进行定向，或者使用变径扶正器来有效调整造斜率 的变化。对于水平段后期的施工过程中的扭矩、摩阻明显增 加，钻压无法传递到钻头时，可采用旋转导向钻进的方法， 从而实现旋转，并实现及时清理岩屑床，降低磨阻的目标
机械扭矩和动态扭矩
科学钻探 永无止境
四、页岩气钻井技术难点
钻具屈曲情况
屈曲当轴向力低于临界屈曲载荷时，钻柱随这压力并不屈曲，当超过这个临界值时将会发生屈曲
变形成正弦波或者是“蛇形状”。钻具中和点以下钻具是受压的，中和点以上钻具是受拉的。当钻杆 承受过大的轴向压缩载荷时，钻杆会因较小的抵抗轴向阻力而失效变弯，导致屈曲。一旦轴向压力超 过了正弦临界屈曲力，钻柱会发生正弦屈曲（蛇形）。 继续增加钻压，将导致钻柱的轴向压力继续增加，如果超过了螺旋临界屈曲力，钻柱将由正弦弯曲过 渡到螺旋弯曲，即沿着井壁盘成螺旋状。
8、钻具组合选择局限性大 浅层大位移水平井，由于造斜点浅，上部地层疏松，胶结质量差，同时页 岩易垮塌的特性，上部钻具自身重量轻，加压困难，导致整个钻具组合的 选择更加受限制。如果钻具组合选择不恰当，极易偏磨套管。扭矩、摩阻 过大，也将极易导致发生钻具事故
科学钻探 永无止境
四、页岩气钻井技术难点 9、套管居中程度差 由于造斜点浅，从造斜点至至A靶点，井斜将达最大井斜，下套管时，斜井段套 管易与井壁发生大段面积接触。当井斜超过70°时套管重量的90%将作用于井眼 下侧，套管严重偏心，居中度难以达到66.7％以上
科学钻探 永无止境
四、页岩气钻井技术难点
3、岩屑床难清除
泥页岩的崩塌 井壁稳定
钻井液性能及返速
岩 屑 床 难 清 除
进一步增加磨阻、扭 进一步增加磨阻、 矩 和井下事故复杂发生 的机率
钻井岩屑重力效应
科学钻探 永无止境
四、页岩气钻井技术难点
4、井眼轨迹控制难
造斜点浅， 造斜点浅，井壁稳定性差 井壁稳定 目的层疏松，机械钻速高，井径变化 目的层疏松，机械钻速高， 大、扭矩规律性不强
五、页岩气钻井技术措施
注意事项
设计合理的螺杆外径（在满足功率和造斜率的情况下，可考虑小尺寸的螺杆，同 时，严格控制螺杆本体扶正器的尺寸，以减小井下摩阻，保证定向施工顺利。如建 页平1井设计井下动力钻具时，所有螺杆外径应选为φ165mm，本体扶正器φ211～ 212mm。 井下钻具所有扣型均应设计为同一扣型，减少或杜绝转换接头数量，尽量简化钻 具，保证井下施工安全
科学钻探 永无止境
五、页岩气钻井技术措施
稳斜井段摩阻在总摩阻中占主要部分，当 弯曲井段钻柱受压时，将导致总滑动摩阻 增加。因此，建页平1井采用单圆弧增斜剖 面，这种剖面轨迹简单，减少了大井斜井 段复合钻进尺，增加了连续定向增斜进尺， ， 能保证井眼轨迹平滑，减少了局部增斜和 降斜井段，减小了钻柱与井壁接触面积， 能有效降低全井摩阻。
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五、页岩气钻井技术措施
建页HF定向造斜设计：0.3°/m造斜率 建页HF-1井 定向造斜设计：0.3°/m造斜率 HF
0.25°/m造斜率 0.25°/m造斜率
0.25°/m造斜率剖面设计方案中可以看出，造斜率较为紧张，复合钻井 段很少，调整段基本没有，对于实际施工控制十分不利，一旦造斜率突 变或地层提前，工作会十分被动。而0.3°/m造斜率以上的施工剖面中， 有相应的复合调整段，有利于实际施工中的轨迹调整和着陆控制。但如 果造斜率过高，大井斜稳斜段过长，又会造成井下摩阻增加，增加井下 安全隐患，同时螺杆度数过大无法进行复合钻进
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四、页岩气钻井技术难点
7、套管受损 套管柱通过水平井弯曲段时随井眼弯曲承受弯曲应力作用。 同时，套管属 于薄壁管或中厚壁管,套管柱随井眼弯曲变形时,即使弯曲应力未超过其材 料的屈服极限,但套管截面已成为椭圆形状而丧失稳定性。由于椭圆的短轴 小于套管公称尺寸,故一些工具无法下入。套管柱弯曲严重时也有可能产生 屈曲变形破坏
建 页HF-1井选择水平段1003m、钻压100KN、泥浆密度1.8 g/cm3、旋转钻进工况做计算
三、 页 岩 气 钻 井 关 键 技 术 四、 页 岩 气 钻 井 技 术 难 点 五、 页 岩 气 钻 井 技 术 措 施
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四、页岩气钻井技术难点 难点
井壁稳定
摩阻、 摩阻、扭矩
岩屑床清除
轨迹控制
套管受损
套管居中
轨迹控制 钻具组合
摩阻、 摩阻、扭矩 套管下入
钻具组合 套管磨损
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浸泡10分钟 浸泡10分钟
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四、页岩气钻井技术难点
页岩气井埋深浅 井壁稳定 井 壁 稳 定 性 差 各种相应的井下事故 或复杂情况（井漏、 井垮、钻具阻卡严重、 埋钻具）的发生，从 而限制了钻头、钻具 组合、钻井液以及钻 井参数的选择和确定；
泥页岩胶结差
井斜大、稳斜段长
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提
纲
一、
页岩气基本情况 二、
页岩气开发情况
三、 页 岩 气 钻 井 关 键 技 术 四、 页 岩 气 钻 井 技 术 难 点 五、 页 岩 气 钻 井 技 术 措 施
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五、页岩气钻井技术措施 1、井身剖面设计
井位选择时，应尽量保证井口的水平投影与A、B靶点在同一条直线上，以减少方位上的拐点。 。 如果是丛式水平井，本着综合设计的原则进行水平井组的整体设计，避免今后的防碰等意外情 况的发生。
三、页岩气钻井关键技术
井眼轨迹优化设计 和控制技术
B
井壁稳定技术
A 页岩气钻井
C
下套管与固井技术
井眼清洗技术
E
D
降摩阻技术
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三、页岩气钻井关键技术
4、江汉油田浅层井施工情况
井 号
代斜9-3 长斜10 代8斜-3 代斜14-3
井别
生产井 预探井 评价井 开发井
开钻日期
2000.3.27 2001.4.14 2011.3.15 2011.1.15
钻柱深度 ( m )
钻柱深度 ( m )
800
800
1000
1000
1200
1200
1400
1400
1600
1600
0
20
40
60
80
100
120
140
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
摩 擦 阻力 (kN)
轴 向 拉 力 ( kN )
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五、页岩气钻井技术措施 抗扭强度校核
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四、页岩气钻井技术难点
11、固井过程中井漏 、
固井作业过程中，井底浆柱产生的正压差要比钻井过程中压差大得多。且要求水泥 浆返至地面，封固段长，由于水泥浆摩阻及携砂能力大于常规钻井液，顶替钻井液 后期易造成水泥浆漏失。河页1井替浆过程中漏失严重，井口失返，建111井、黄页 1 1井也均出现不同程度漏失
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四、页岩气钻井技术难点 滤液进入后破坏泥页岩胶结性
★ 层理和微裂缝较发育； 层理和微裂缝较发育； ★ 水或钻井液滤液极易进入 微裂缝破坏其原有的平衡， 微裂缝破坏其原有的平衡， 导致岩石的碎裂。 导致岩石的碎裂。 扫描电镜照片 (裂缝,45倍) 裂缝,45倍
浸泡前
浸泡5 浸泡5分钟
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五、页岩气钻井技术措施
旋转导向钻井和常规螺杆复合定向井眼形状对比
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五、页岩气钻井技术措施 5、合理的模拟计算
井眼参数：0.3 °/m造斜率井眼剖面，水平段长1003m。 首先我们以泥浆密度1.2g/cm3进行计算。该方案以7吨钻压滑动钻进时，最大摩阻12.9吨，起钻摩阻9.3吨，下钻 摩阻10.4吨，侧向力、三轴应力、抗拉、抗压强度都可满足安全系数要求。但滑动钻进时钻压如果超过8吨，钻具会在 井深318m处发生正弦屈曲。
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五、页岩气钻井技术措施 2、优化钻具组合 采用倒装柔性钻具结构，钻具下部使用斜坡钻杆，将加重钻杆放在井斜角 30°以上井段，由上部加重钻杆提供钻压，下部钻杆代替钻铤传递轴向载 荷，从而减少钻柱与井壁之间的作用力，降低摩阻和扭矩。优先“小度数 单弯螺杆+无磁承压钻杆”的柔性倒装钻具组合
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五、页岩气钻井技术措施
4、使用旋转导向等先进钻井技术和工具 旋转导向钻井技术是一项尖端的自动化钻井新技术,国外钻井 实践证明,在水平井、大位移井、大斜度井、三维多目标井中推 广应用旋转导向钻井技术,既提高了钻井速度,也减少了钻井事故, 从而降低了钻井成本 使用变径弯壳单弯螺杆和变径扶正器
完钻日期