钻井提速一体化
超深井安全提速提产地质工程一体化关键技术
超深井安全提速提产地质工程一体化关键技术发布时间：2022-04-06T06:39:09.770Z 来源：《城镇建设》2021年11月32期作者：杨松林[导读] 我国是一个能源大国，现阶段，塔里木盆地库车坳陷白垩系砂岩气藏杨松林身份证号：37012619870829****摘要：我国是一个能源大国，现阶段，塔里木盆地库车坳陷白垩系砂岩气藏效益开发面临着超深、高温、高压、高应力等挑战，亟待解决巨厚高抗钻砾石层和复合盐层的钻井安全提速，以及极低的基质孔隙度和渗透率储层的改造提高产量这两大难题。
为此，在系统梳理钻完井工程问题与地质因素之间的关联性基础上，建立了相应的地质和地质力学三维模型，形成了超深井安全提速提产地质工程一体化关键技术。
关键词：超深气井；地质力学；地质工程一体化；提速；提高产量引言随着世界发展对石油资源的需求量越来越大，石油资源的开采量不断下降，石油资源的开采难度不断上升，因此深井、超深井的固井技术变得十分重要。
1固井难点及技术措施双探6井是某油气田分公司在某盆地双鱼石—河湾场构造布置的一口风险探井。
该井采用 241．3mm钻头钻至7833m中完，上层273．05mm套管鞋井深为3648m，中完钻井液密度1．98g/cm3，裸眼段平均井径扩大率为3．8%，最大井斜角为65．6°。
采用 177．8mm+ 184．15mm复合悬挂尾管封固3248～7833m井段，固井作业存在以下难点:裸眼封固段长4585m，水泥浆一次性上返难度大;安全密度窗口窄(1．98～2．03g/cm3)，压稳和防漏矛盾突出;油气显示活跃(气侵2个，气测异常3个)，其中飞二段(6799～6800m)、茅口组(7605～7606m)油气显示活跃，防窜难度大;井漏分布广，嘉四段、嘉三段、飞四段、飞一段、茅口组均有分布，其中嘉三段(5909．83～5913．34m)、茅口组(7781．15～7781．20m)为主漏层，固井施工时井漏风险大;井底静止温度146℃，封固段顶部静止温度72℃，上下温差高达74℃;油基钻井液与水泥浆相容性差，冲洗效率不易保障，影响界面胶结质量。
侧钻井提速提效的几种方法
侧钻井提速提效的几种方法发布时间：2022-04-27T13:31:45.811Z 来源：《中国科技信息》2022年33卷第1期作者：孙献兵[导读] 侧钻井是老油田挖潜剩余油孙献兵江汉油田分公司清河采油厂山东省潍坊市寿光市 262714摘要：侧钻井是老油田挖潜剩余油，提高采收率的重要手段，相比钻新井，具有成本低、周期短、见效快等优点。
但在实际侧钻过程中还存在施工周期长等问题。
本文通过对近几年套管开窗侧钻施工周期和应用情况进行分析，查找影响侧钻井施工周期的主要因素，从优化侧钻井设计、加强钻井监督指导以及引入竞争机制等方面，提出侧钻井提速提效的有效方法，经过2021年实施验证，取得了较好的效果。
关键词：开窗侧钻；施工周期；优化；提速；提效一、概况侧钻井技术是指按照油藏工程、地质及开发的需要，采用特殊工具和工艺，对原废弃井套管进行开窗，并按照设计轨迹侧钻出一定距离，实现重新开采地下油气，挖潜剩余油，提高采收率的技术。
该技术可以充分利用老井套管和井场，相比钻新井，具有钻井成本低、见效快等优点。
老井开窗侧钻工作，主要是对Φ177.8mm和Φ139.7mm套管进行开窗侧钻，平均单井侧钻费用不到不到正常钻新井费用的一半。
虽然相比钻新井，侧钻井具有明显的成本优势，但却因为存在侧钻井周期长、部分轨迹复杂井多井下复杂情况、侧钻前准备时间长等问题，侧钻井技术却没有得到大规模的推广应用。
本文对以往侧钻井资料进行分析，总结影响钻井周期、侧钻前准备时间以及井下复杂情况的因素，结合地层物性，通过优化钻具组合、优化钻井运行等方法，解决上述问题。
二、存在问题及原因分析分析发现，侧钻井主要存在施工周期长，缺乏竞争机制等问题，导致钻井周期和搬迁前停等时间过长。
1、钻井周期长主要是侧钻过程中出现下钻遇阻，井壁垮塌等复杂情况，导致钻井周期较长，甚至超过同期新井钻井周期的2倍。
主要原因如下：1.1 环空间隙小特别是对Φ139.7mm套管开窗，采用Φ118mm单牙轮钻头+Φ105mm钻铤+Φ73mm标准钻杆钻进，理论上钻进中最小环空间隙只有6.5mm，钻进过程中大颗粒的钻屑在该处不能顺过通过，蹩压引起井壁垮塌、下钻遇阻等复杂情况。
南川常压页岩气定测录导一体化技术应用研究
94南川常压页岩气地处重庆市南川区、武隆区、彭水县境内。
所属构造隶属于四川盆地川东南构造区川东高陡褶皱带，按照构造特征和区域可分为平桥南区、焦页10井区、东胜区块、阳春沟区块和彭水区块等。
随着页岩气勘探开发步伐的加大，焦页10井区和东胜区块地质条件更加复杂，主要表现为目的层埋深变化大、地层产状变化大、高陡构造复杂等特征。
为保障采气量，对优质储层钻遇率要求更高，增加了钻井施工和地质导向难度，导致部分井施工周期普遍超设计工期。
为满足南川区块复杂构造条件下钻井提速提效，整合定测录导一体化技术，实施工程地质融合，打破定向、录井、地质导向、测井等单技术的局限性，深化目的层展布及地质特征研究，解决复杂构造条件下高造斜率轨迹调整频繁、工具匹配性差、设备资源信息共享难、随钻资料利用率低、地质建模精度差等问题，起到提升钻井风险控制能力、提高复杂地质条件下储层钻遇率、提升钻井时效之目的，为钻井和后期压裂提供技术支撑，实现勘探开发降本增效。
1 定测录导一体化技术定测录导一体化技术是以地质研究为基础，结合定向、录井、地质、测井等工程的专业技术优势，依托智能井场信息平台、三维地质导向系统，利用随钻测量、测井参数和岩性、钻时、气测、元素等资料，通过横向、纵向地层精细对比，实时准确识别地质目标层，形成通过定向钻井工艺引导钻头向地质目标层钻进的多学科、综合性工艺技术，以确保地质目的的实现，促进钻井的提速提效[1]。
定测录导一体化技术工作思路：地质导向与钻井、定向、录井进行有效沟通与协调，在保证地质目的的情况下，优先选择水平段穿行层位，寻求地质甜点、工程甜点和效益甜点的“最大公约数”，及时优化轨迹，保证井眼平滑，保障钻井工程提速提效。
1.1 定向工具选型1.1.1 定向工具类型目前在页岩气定向施工过程中常用的工具有旋转导向、近钻头和常规焊管生产工艺（LWD）等工具，由于厂家不同，3种定向工具各具特色，各有优点和缺点[2]。
其中旋转导向具有提速南川常压页岩气定测录导一体化技术应用研究杨远刚中石化经纬有限公司华东测控分公司 江苏 扬州 225100摘要：为推进南川常压页岩气高效勘探开发，严格落实“四提”管理要求，推广应用定测录导一体化工作模式，通过定向工具选型、优选水平段穿行层位、优化井眼轨迹、完善信息平台和导向软件，形成了定测录导一体化技术。
提高钻井速度的措施
提高钻井速度的措施1、从钻井设备的安装开始，必须保证天车、游车、井口三点一线，方钻杆校直，套管头和防喷器也要与井口垂直一线，这样既保证采用高转速钻进，又可避免在钻进时磕碰防喷器。
2、参考邻井的钻井资料（以近几年为主），瞄准邻井的钻井速度最高指标，制定出可行的优快钻井方案。
3、对于直井1）在钻头优选上下工夫，上部地层以大复合片PDC钻头为主（如KM226、KM243、KM227等），牙轮钻头以HAT127、FAT127等高效能钻头为主。
2）优化钻井参数，二开第一只钻头如采用牙轮钻头泵压必须要达到16—18MPa，钻压适当加大（100--120KN），转速二档以上，达到120rpm左右。
采用PDC钻头时，高转速配以适当钻压，泵压也要提高，14—16Mpa为宜。
钻进上部地层时，要配以大排量，满足快钻携砂要求。
3）对于深直井，下部井段可采用PDC+螺杆的钻井技术，提高深井的钻井速度。
4）租用或购置无磁钻铤，随时检测直井的井身质量，避免测连斜检测井身质量（由于大部分直井没有使用无磁钻铤，测斜仪只能测量井斜，不能测量方位，井身质量得不到准确检测，故常常在靶点以前200m左右测连斜来检验是否脱靶）。
5）根据邻井资料，对于易起井斜、易发生方位漂移的区块和地层，采用常规钻具组合无法控制时，要加大资金投入，在此地层采用PDC+导向马达+MWD 快速穿过该地层，防止扭方位。
4、对于定向井1）造斜点>1000m（深定向）时，上部直井段使用PDC或高效能牙轮钻头，在保证井身质量的前提下，适当解放钻井参数，实现优快钻井。
2）深定向采用合适的定向工具和仪器以及钻具组合，优选使用PDC钻头，定向、增斜一次完成。
3）对于大位移井、施工难度大的定向井以及在一些关键的井段要使用PDC+导向马达+MWD钻井技术，尽量缩短施工时间，以快取胜。
4）加强对定向井的监管并密切协作，确保定向井施工措施合理有效并能付诸实施，尽量减少定向仪器无信号、扭方位等现象。
国内外钻井新技术
国内外钻井新技术钻井作为石油勘探开发的重要环节，一直以来都在不断发展和创新。
近年来，随着科技的进步和需求的不断增长，国内外钻井行业涌现出了许多新技术，这些新技术为钻井作业提供了更高效、更安全、更环保的解决方案。
本文将重点介绍国内外钻井领域的一些新技术。
1. 气体钻井技术气体钻井技术是近年来钻井行业的一项重大技术突破。
相对于传统的液体钻井，气体钻井采用压缩空气或氮气作为钻进液，具有环保、清洁、高效等特点。
气体钻井技术不仅可以避免液态钻井液带来的环境问题，还能够减少地下水污染风险。
同时，气体钻井技术还能有效提高钻井速度，降低钻井成本。
2. 高压水力钻井技术高压水力钻井技术是一种利用高压水射流来切削地层的新型钻井技术。
该技术能够高效地切削硬岩和特殊地层，且对环境影响较小。
它采用高压水射流进行切削，可将地下岩层切削成细小的颗粒，减少钻井液量，降低钻井噪声和震动。
高压水力钻井技术不仅提高了钻进速度，还能够减少钻具磨损，延长钻头使用寿命。
3. 快速钻进技术快速钻进技术是一种钻井作业周期较短、效率较高的新技术。
通过优化钻井过程和提高钻具性能，快速钻进技术能够缩短钻进时间，减少钻井成本。
其中一项关键技术是采用高效钻井液和超强钻头，提高了钻进效率和钻头使用寿命。
此外，还可以采用一体化的钻井装置和自动化控制系统，提高钻井操作的精确度和安全性。
4. 智能钻井技术智能钻井技术是钻井行业的前沿技术之一。
它通过装备互联网、人工智能、大数据分析等技术，实现对钻井作业全过程的智能化控制和管理。
智能钻井技术可以实时监测钻井参数，预测地层变化，优化钻井方案，提高钻进效率和质量。
此外，智能钻井技术还可以对钻井装备进行远程监控和管理，减少了现场人员的风险和作业成本。
5. 高效钻井液技术高效钻井液技术是钻井作业中至关重要的一项技术。
它采用新型化学品和添加剂，改善钻井液的性能和稳定性，提高钻井作业的效率。
高效钻井液技术能够降低钻井过程中的摩擦阻力、降低地层损害、改善井壁稳定性等，从而提高钻井速度和质量。
美国页岩气水平井钻井提速提效案例与启示
美国页岩气水平井钻井提速提效案例与启示摘 要：自２００４年起，美国开始大规模应用水平井开发页岩气，水平井钻井数量呈爆发式增长。
随着技术的进步，美国页岩气水平井的平均水平段长度不断增加，钻井周期不断缩短，单位进尺钻完井费用持续降低。
通过美国的Ｆａｙｅｔｔｅｖｉｌｌｅ气田、Ｍａｒｃｅｌｌｕｓ页岩气产区、Ｅａｇｌｅ Ｆｏｒｄ页岩气产区３个案例，具体分析了该国页岩气水平井钻井提速提效措施，主要包括简化井身结构，应用工厂化作业模式及配套钻机，采用个性化高效钻头及油基钻井液，以及高效实用的常规导向钻井技术或旋转导向钻井技术。
最后针对我国现状，提出了大力推行工厂化钻井、加快发展旋转导向钻井、重点发展个性化钻头和钻井液、提高钻井设备可靠性和耐用性等建议。
关键词：美国 水平井 钻井 页岩气 钻井周期 提速提效 启示ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－３０２ｘ．２０１３．０６．０１２杨金华 田洪亮 郭晓霞 吕建中 何艳青中国石油集团经济技术研究院＊基金项目：国家科技重大专项“我国油气勘探开发工程技术和装备发展战略研究”（编号：２０１１ＺＸ０５０４３－００３）部分研究成果。
第一作者简介：杨金华，１９６３年生，高级工程师，现主要从事钻井技术跟踪与战略研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｇｊｈ＠ｃｎｐｃ．ｃｏｍ．ｃｎ美国水平井钻井数量从２０００年的１１４４口快速增至２０１２年的１７７２１口，占年度钻井总数的比例从２０００年的３．６８％升至２０１２年３６．６５％，预计２０１３年美国水平井钻井数将逼近２００００口大关。
美国水平井钻井进尺从２０００年的２３７．７４×１０４ｍ快速增至２０１２年的６９７９．９２×１０４ｍ，占比从２０００年的５．２３％升至２０１２年６０．３３％。
从２０１０年起，美国水平井钻井进尺超过直井钻井进尺，水平井取代直井成为钻井工作量大的井型。
美国用于钻水平井的在用旋转钻机数从２０００年的５５台增至２０１２年的１１５１台，占比从２０００年的６％增至２０１２年的６０％。
钻井工程施工工艺的效率提升方法
钻井工程施工工艺的效率提升方法随着油气勘探和开发的深入，钻井工程对于提高产能和降低成本显得尤为重要。
本文将介绍几种钻井工程施工工艺的效率提升方法，帮助钻井工程师们在实际操作中更加高效地完成工作。
1. 优化钻井液配方钻井液是钻井过程中不可或缺的一部分，合理的钻井液配方可以大幅提升钻井效率。
通过综合考虑地层情况、工况要求和井下设备的特点，可以调整钻井液的密度、黏度以及环保性能等，以实现更好的冷却、润滑和清理作用，提高钻进速度和钻头寿命。
2. 优化钻具结构和性能钻具是钻井过程中的核心装备，其结构和性能直接关系到钻进效率。
钻井工程师可以通过优化钻具的结构设计、选用高强度和耐磨材料，以及合理配置钻具组合，提升钻具的承载能力、耐久性和钻进速度。
此外，合理的钻具维护和保养，也是提高钻井效率的重要因素。
3. 应用先进的钻井技术随着油气勘探技术的不断发展，各种先进的钻井技术也应用于实际施工中，以提高钻井效率。
例如，可应用振动电机钻井技术，通过振动钻杆使岩石破碎，提高钻进速度；还可以采用中空钻杆系统，实现钻井和钻头更换的同步进行，减少操作时间；此外，通过自动化控制系统和远程监控技术，可以提高施工的安全性和准确性。
4. 有效的施工计划和沟通一个高效的钻井工程需要有明确的施工计划和良好的团队协作。
钻井工程师应制定合理的施工方案，提前预估工程量和所需资源，并与相关部门和团队进行充分的沟通和协调。
合理的作业安排和流程控制，可以减少操作中的不必要等待和漏洞，提高工作效率。
5. 培训和技能提升钻井工程师的技能水平直接关系到施工中的效率和质量。
因此，提高工程师的培训和技能水平是提升钻井工艺效率的关键。
企业可以组织各种培训和技能提升活动，提升工程师的技术水平和操作能力。
通过合理的培训和实践，工程师们可以更加熟练地掌握各种钻井技术和设备的操作方法，从而提高施工的效率和质量。
总结起来，钻井工程施工工艺的效率提升方法包括优化钻井液配方、优化钻具结构和性能、应用先进的钻井技术、有效的施工计划和沟通，以及培训和技能提升。
影响石油钻井效率的因素分析与提速对策
影响石油钻井效率的因素分析与提速对策石油钻井是石油产业链中的重要环节，其效率直接关系到石油勘探开发的成本和产量。
石油钻井的效率受到多种因素的影响，其中包括技术、设备、环境等方面的问题。
本文将从这些方面对影响石油钻井效率的因素进行分析，并提出提速对策，以期提高石油钻井的效率和安全性。
一、技术因素分析1. 钻井技术水平钻井技术水平直接关系到钻井效率，包括注水技术、钻井液技术、钻井压裂技术等。
在运用这些技术的过程中，需要保证技术的合理性和适用性，提高钻井作业效率。
2. 钻井方法不同的钻井方法在效率方面有着明显的差异。
对于不同的地质情况和油气藏类型，需要选择合适的钻井方法，以提高钻井效率。
3. 钻井工艺流程钻井的工艺流程包括取心、岩芯分析、水平井构建、井眼垂直度控制等内容，在这些环节中需要采用先进的技术和设备，提高工艺流程的效率，降低钻井成本。
1. 钻井设备钻井设备的性能和质量直接关系到钻井效率，包括钻头、钻井液循环系统、顶管等。
对于这些设备需要进行定期维护和使用，保证设备的完好和性能。
2. 钻井技术装备钻井技术装备包括钻井平台、钻井设备配套等，对这些装备需要选用先进的技术和设备，以提高钻井效率。
3. 钻井材料钻井材料的质量和供应直接关系到钻井作业的持续性和效率，需要保证优质的钻井材料供应，以提高钻井效率。
1. 地质条件地质条件对钻井效率有着直接的影响，包括地层特性、地质构造、气体含量等。
对于不同地质条件需要采用不同的钻井技术和方法，以提高钻井效率。
2. 气候条件气候条件对钻井作业的安全和效率有着明显的影响，包括气温、气象变化等。
在气候条件不利的情况下需要采取相应的措施，以保证钻井作业的安全和效率。
四、提速对策1. 加强技术研发钻井技术的提速需要加强技术研发，包括研发新型的钻井技术和设备，提高钻井效率。
2. 优化钻井流程优化钻井流程是提高钻井效率的必要措施，需要根据钻井地质条件和油气藏特点，调整钻井技术和方法。
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钻井提速一体化
水力振荡器
技术原理：
单头螺杆带动振荡阀周期性改变过流面积，产生压力波动脉冲，转换为轴向振动。
水力振荡器产生的振动是温和振动，频率12-26HZ，振幅1/8－3/8，振动加速度＜3g，压力脉冲对MWD信号无影响，寿命≥200h。
提速机理：
轴向振动将钻具与井壁的静摩擦力转换为动摩擦力，降低了摩擦系数和
摩擦力，提高了钻压的传递效果。
轴向振动可有效克服钻具托压。
应用：
￭可与牙轮钻头或PDC钻头配合使用。
￭与导向马达配合，改善对工具面的控制，增加机械钻速
￭采用转盘钻进钻具组合，降低钻进过程中的粘滑振动，提高机械钻速。
自动垂直钻井系统
技术原理：
重力式井斜测控机构在其自身重力作用下，总稳定在倾斜井眼的低边，上盘阀扇形流道稳定在高边。
钻柱带动壳体和下盘阀旋转，当上下流道重合时，高压钻井液进入活塞缸，推动活塞巴掌靠向高边井壁，反作用力使钻头增加低边切削量。
钻柱持续旋转，巴掌周期性推靠高边井壁，实时对井斜进行修正。
技术特点：
依靠垂直向下的重力自动控制，实时防斜，解放钻压，加快钻速。
钻具组合简化，降低卡钻风险。
完全机械结构，免维护连续工作时间≥200h。
侧向推靠力≤1.5t，井斜控制精度≤3°，纠斜效率0.5 °/30m。