深水钻井的难点及关键技术

随着油气资源的持续开采, 陆地未勘探的领域越来越少, 油气开发难度越来越大。占地球面积70%以上的海洋有着丰富的油气资源, 油气开发重点正逐步由陆地转向海洋, 并走向深海。目前, 国外钻井水深已达3000 m以上, 而我国海上油气生产一直在水深不足500 m的浅海区进行, 我国南海拥有丰富的油气资源, 但这一海域水深在500~ 2 000m, 我国目前还不具备在这样水深海域进行油气勘探和生产的技术。周边国家每年从南沙海域生产石油达5 000×10 4 t以上, 相当于我国大庆油田的年产量, 这种严峻的形势迫使必须加快我国南海等海域的深水油气勘探开发。石油工业没有关于“深水”的预先定义。“深水”的定义随时间、区域和专业在不断变化。随着科技的进步和石油工业的发展，“深水”的定义也在不断发展。据2002年在巴西召开的世界石油大会报道，油气勘探开发通常按水深加以区别：水深400m以内为常规水深400m-1500m为深水，超过1500m为超深水。但深度不是唯一的着眼点，只要越过大陆架，典型的深水问题就会出现。

一、深水钻井的难点

与陆地和浅水钻井相比,深水钻井有着更为复杂的海况条件,面临着更多的难题,主要表现在以下几个方面。

1、不稳定的海床

由于滑坡形成的快速沉积，浊流沉积，陆坡上松软的、未胶

结的沉积物形成了厚、松软、高含水、未胶结的地层。这种地层由于沉积速度、压实方式以及含水量的不同，所以它们的活性很大，给导管井段的作业带来了很大困难。河水和海水携带细小的沉积物离海岸越来越远，这些沉积物由于缺乏上部压实作用，所以胶结性差。在某些地区，常表现为易于膨胀和分散性高，这将会导致过量的固相或细颗粒分散在钻井液中。

2、较低的破裂压力梯度

对于相同沉积厚度的地层来说，随着水深的增加，地层的破裂压力梯度在降低，致使破裂压力梯度和地层孔隙压力梯度之间的窗口较窄，容易发生井漏等复杂情况。在深水钻井作业中，将套管鞋深度尽可能设置得深的努力往往由于孔隙压力梯度与破裂压力梯度之间狭小的作业窗口而放弃。结果，深水区域的井所需的套管柱层数，常比有着相同钻进深度的浅水区域的井或陆上的井多。有的井甚至没有可用的套管而没有达到最终的钻井目的。

3、气体水合物的危害

气体水合物是气体( 甲烷、天然气、CO2、N2等) 和水在一定条件(高温、高压)下形成的类似于冰物质。气体水合物在深水钻井作业中常常会遇到，通常在超过 250m水深的海域都会形成水合物, 一旦形成很难去除。气体水合物是一种潜在的危害, 生成时结冰堵塞管汇, 气化时生成大量气体, 生成或气化过程都伴有热效应。在海洋深水钻井作业中，由于同时存在低温、高压、

水、天然气这些必要条件，气体水合物很容易产生。在深水钻井作业过程中，气侵钻井液在一定的温度和压力条件下可能会生成水合物，从而会堵塞BOP管线、隔水管和水下井口头等。水合物对井控的影响最大, 可能会造成节流管线和防喷器组堵塞, 也可能会堵塞在钻柱环空而限制钻具活动, 甚至造成卡钻。

4、浅层水流

钻井过程中发生浅层水流可能使井壁坍塌，最终导致井控问题。固井过程中发生浅层水流可能使固井作业失败。固井后发生浅层水流，地层浅层水从导管外流向海底，这种浅层水的流动可能是导管失去支撑而下沉，井口失稳。

5、深水低温

随着水的深度的加大，钻井环境的温度也将越来越低，由此会带来给钻井以及采油作业带来很多问题。如在低温下，钻井液的粘度和切力大幅度上升，而且会出现显著的胶凝现象，增加形成天然气水合物的可能性。

6、井眼清洗

深水钻井时, 由于开孔直径、套管和隔水管的直径都比较大, 如果钻井液流速不足就难以达到清洗井眼的目的。由此还会造成钻井液用量大的问题等。

二、深水钻井关键技术

以上深水钻井面临的特殊环境和难点对钻井技术提出了更高的要求, 催生了相应的深水钻井技术。

1、喷射下导管技术

导管柱要承受所有套管柱、水下采油树以及防喷器组的重力, 并为其提供支撑，必须能够抵抗由于移动钻井和未来可能的修井作业而导致的弯矩。为了避免钻柱对井口头和防喷器组件的磨损, 导管应垂直安装, 倾斜通常要小于 1。。海上浅水区的导管作业通常采用钻孔、下导管然后固井的作业方式。在深水区, 由于海底浅部地层比较松软, 存在着泥线不稳定问题, 采用常规的钻孔——下导管——固井方式比较困难, 而且作业风险高、时间长, 对于日费昂贵的深水钻井作业显然不合适。目前新出现的深水喷射下导管技术是利用水射流和管串的重力, 边喷射开孔边下导管, 同时在喷射管柱中下入动力钻具组合以提高作业效率。常用的动力钻具组合包括泥浆马达、钻铤和钻头等部件。钻具组合下入到泥线, 泥浆马达提供液力冲刷和钻头旋转, 岩屑和沉积物沿导管和喷射钻具组合之间的环空上返, 并通过送入工具上的返出口排放到外面。已钻( 冲刷) 出的井眼轮廓小于套管直径, 套管依靠自重穿透软的泥线地层, 下入到井眼中。

喷射下导管钻井的主要控制参数为钻压。保持适当的钻压, 才能保持导管在施工过程中处于垂直状态, 使钻具外环空畅通, 钻井过程顺利进行。钻压控制的原则是保持泥线以上导管和钻杆处于垂直拉伸状态, 即控制钻压大于入泥导管的浮重, 小于入泥喷射管串总浮重, 保持中性点在泥线以下。

喷射下导管技术的优点为:

深井钻井技术工艺探讨

深井钻井技术工艺探讨深井钻井技术工艺探讨摘要：钻井过程中，常会受地层的影响遇到一些深井。此类井由于深度特别深，井下地质状况不甚明晰，往往由于相关预告不准确导致钻井出现许多情况，从而影响钻井的速度和效率。而探讨这些因素，进行深入分析，并提出相关解决策略是摆在相关工作者面前的一项重大课题。本文结合笔者经验就深井钻井来讲，如何提升钻井技术工艺谈几点看法。关键词：深井钻井技术工艺策略在钻井过程中，常常会受地层的影响遇到一些深井。此类井由于深度特别深，井下地质状况不甚明晰，往往由于相关预告不准确导致钻井出现许多情况，从而影响钻井的速度和效率。而探讨这些因素，进行深入分析，并提出相关解决策略是摆在相关工作者面前的一项重大课题。本文结合笔者经验就深井钻井来讲，如何提升钻井技术工艺谈几点看法。一、深井钻井所存在的问题分析深井钻井要穿过多套地层，这些地层跨越的地质时代较多、变化较大，相应的地质条件错综复杂，同一井段可能包括压力梯度相差较大的地层压力体系和复杂地层等，施工时一口井中需要预防和处理几种不同性质的井下复杂情况。再加上深部地层高温、高压、高地层应力等，会使井下复杂的严重程度和处理复杂的难度大大加剧。就目前我国的钻井技术水平来说，钻深井存在的技术问题主要以下几个方面：钻井的主要装备性能差、比较陈旧，和国外的先进装备相比落后的太远了。上部大尺寸井眼和深部井段提高钻井速度是一大难题。多层套管时，深部井段小井眼的钻井速度问题。减小技术套管磨损和破裂后处理问题。防斜打直技术。深井固井质量问题。井漏、井涌、井塌、缩径等复杂情况的预防和处理。深井定向井、水平井钻井技术。深井钻井液现有体系中的包被剂抗温问题、高温稳定剂的复配问题、

页岩气钻井关键技术及难点研究

页岩气钻井关键技术及难点研究摘要：页岩气属于非常规天然气资源，国外的页岩气开发已经积累了一定的经验。我国的页岩气开发处于初级阶段，为了更好地开发页岩气，结合我国页岩气井钻探的实际情况，对页岩气钻井关键技术进行研究，解决钻井的难点问题，不断提高页岩气井钻探的效率。关键词：页岩气；钻井；关键技术；难点分析我国页岩气资源丰富，普遍存在分布广、丰度低、易发现、难开采等特点，是具有自生自储、低孔低渗、无气水界面、大面积连续成藏的低效型气藏资源。据在川南和滇北地区的页岩气完钻井统计显示，页岩气开发主要存在地层不确定因素多，压力及流体性质难以预测; 泥页岩和致密砂岩易水化膨胀、易破碎，井壁不稳定; 固井易气窜，完井困难; 储层易损害，采收率低; 钻井速度慢，钻井周期长; 开发技术难度大，钻井成本高等问题。为获得较高的钻井收益率，需要掌握页岩气藏地层特点，预防和克服井下复杂情况，加快页岩气优快钻井配套技术研究，实现我国非常规油气资源开发的突破与发展。 1.页岩气钻井关键技术 1.1页岩气进入井眼途径页岩气井中，页岩气进入井眼的过程如下：在钻井、完井压降的作用下，裂缝系统中的页岩气流（游离气）向井眼并且基质系统中的页岩气（吸附气）在基质表面进行解析；在浓度差的作用下，页岩气由基质系统向裂缝系统进行扩散；在流动势的作用下，页岩气通过裂缝系统流向井眼。页岩气进入井眼途径复杂，是钻井过程中的关键之一。 1.2钻井井位部署页岩气的吸附气含量达到25 %~85 %，同时没有远距离的运移和聚合，因此，其开采必须借助于现代化的压裂工艺，通过进一步扩充裂缝，连通相关的孔隙，从而获得一定产能的页岩气。以前由于压裂工艺和设备的限制，导致无法获得具有工业价值的页岩气。现代设备和技术的快速发展，是目前页岩气工业能够快速发展的重要因素之一。 1.3浅层大位移井大位移井是在定向井、水平井技术之后又出现的一种特殊工艺井。大位移井的定义一般是指井的水平位移与井的垂深之比等于或大于 2 的定向井且井斜角大于 60°，具有很大的水平位移和很长的大井斜稳斜井段。地质导向工具、旋转导向钻井系统、闭环钻井、先进的随钻测量系统、新型钻井液、先进完井工具得到开发和应用，促进了长水平井钻井技术的迅速发展，目前已经钻成了水平位移超过 10 000 m，最大水平段长度已达 6 000 m 以上。目前国内浅层大位移水平井钻井研究情况非常缺乏。 2.页岩气水平井钻完井技术的难点分析 2.1井眼轨迹优化设计及控制由于页岩气储层渗透率低，为了实现页岩气的高效开发，必须进行大量水平井钻井，而长水平段水平井钻井过程中，如何有效降低摩阻扭矩，如何实现井眼轨迹精确控制则是需要解决一个难点。为了获得更好的压裂效果、沟通更多的天然裂缝以及井壁稳定的考虑，水平井眼轨迹通常设计为沿着最小水平地应力方向，同时，为了降低钻井成本，国外多采用多井平台长水平段水平井开发，即每平台 6～8 口水平井，最多可达 24 口井，水平段长度通常介于 1000～1500m，

海洋深水钻井钻井液技术

海洋深水钻井钻井液技术深水钻井一般指在海上作业中水深超过900m的钻井；水深大于1500m时为超深水钻井，近年来随着海洋石油储量开采比例的不断增加，海洋石油勘探逐步向深水区发展。然而，深水钻井所涉及的钻井环境温度低、钻井液用量大、海底页岩稳定性、井眼清洗、浅水流动、浅层天然气及形成的气体水合物等问题，给钻井、完井带来严峻的挑战。 1.深水钻井带来的主要问题与浅水区域相比，深水钻井面临的主要问题有以下几个方面：①井壁稳定性;②钻井液用量大；③地层破裂压力窗口窄；④井眼清洗；⑤低温下钻井液的流变性；⑥浅层天然气与形成的气体水合物。这些问题给钻井工艺带来了许多困难，同时对钻井液提出了更高的要求。 1.1 海底页岩的稳定性在深水区中，由于沉积速度、压实方式以及含水量的不同，海底页岩的活性大。河水和海水携带细小的沉积物离海岸越来越远，由于缺乏上部压实作用，胶结性较差，易于膨胀、分散，导致过量的固相或细颗粒分散在钻井液中。如通过稀释或替换钻井液来控制钻井液的低密度钻井液的低密度固相的含量，必将需要大量钻井液。因此，针对海底页岩稳定的问题，采取了加入一定量的页岩稳定剂的措施。如在深水钻井液中加入无机盐（NaCl、CaCl2）和具有浊点的聚合醇、以达到增强页岩稳定性的目的。 1.2 钻井液用量大实践证明，在深水钻井作业中的钻井液量远远大于其它同样深度但钻井条件不同的井，因为海洋钻井需要采用隔水管、隔水管体积一般高达159m3，加上平台钻井液系统，所以钻井液需要用量比其他同样深度但钻井条件不同井大得多。钻井中为了避免复杂情况的发生，一般多下几层套管，因此所需的井眼直径也相应增大。深水钻井时应配备3台高频率振动筛，以及大流量的除砂器和除泥器等固控设备，在非加重的钻井液中，固相的有效清除率大于75%，将钻井液中的钻屑含量控制在适当的范围内，可节省大量的钻井费用。 1.3 井眼清洗深水钻井时，由于开孔直径、套管和隔水管的直径都比较大，如果钻井液流速不足就难以达到清洗井眼的目的。因此，对钻井液清洗井眼的能力提出高要求，一般采用稠浆清洗、稀浆清洗、联合清洗、增加低剪切速度粘度，以及有规律地短程起下钻等方法，均有助于钻井过程中钻屑的清除。使用与钻井过程中钻井液粘度不同的钻井液清除钻屑效果较明显，比如使用稀浆钻进，稠浆清洗钻屑。 1.4 浅层气与气体水合物深水钻井遇到的主要问题之一是浅层气砂岩引起的气体水合物的生成。一般在钻井液管线中发现生物气（沼气）并不算大问题。但是在深层发现含气砂岩则会引起大问题。因为对砂岩地层来说，浅层一般多是含有重油的非胶结性地层，而深层则是含有气体的低渗透率的硬质地层。在深水钻井作业中，气体水合物的形成不仅是一个经济问题，更是一个安全问题因为这种气体水合物是堵塞气体传输管线的主要原因。气体水合物类似冰的结构，主要由气体分子和水分子组成，外观上看起来类似于脏水。但是它在性质上又不象冰，如果压力足够，它可以在0℃以上形成。在深水钻井作业中，海底较高的静水压力和较低的环境温度进一步增加了生成气体水合物的可能性，尤其是节流管线、钻井隔水导管以及海底的井口里，一旦

关于石油钻井技术现状探讨

关于石油钻井技术现状探讨发表时间：2019-01-17T15:31:03.597Z 来源：《防护工程》2018年第31期作者：王飞 [导读] 应立足自身优势，结合我国石油资源的现状，注重自主知识产权的保护，实现我国石油钻井工程技术的可持续发展。陕西煤田地质油气钻采有限公司陕西西安 710054 摘要：随着科学技术的发展，我国石油钻井工程技术水平也不断提高。由于石油钻井工程是一项复杂的系统性工程，如何选取合适的钻井工艺和钻井技术非常重要。本文主要从我国石油钻井工程的发展历程出发，分析我国石油钻井工程技术的发展现状，结合国际石油钻井工程技术的特点，展望我国石油钻井工程技术的未来发展情况。关键词：石油钻井技术；发展现状；方案；发展趋势引言石油是一种比较珍稀的不可再生资源，在我国的经济建设以及社会发展的过程中，石油发挥了不可替代的作用，但是石油钻井工程是一项相对复杂的工程，在开采过程中，务必要做到相对谨慎，以确保最大可能的减少对油气资源的破坏。在进行油气资源勘探过程中，相关勘探技术人员必须对油气层的地质情况有一个比较清楚的了解，之后再利用各类技术手段对地下油气资源构造进行勘探，对地下油气田的含油气情况以及储量进行估算，最后再由石油开采工作人员将地底的油气资源从地下有效开采出来。因此，石油钻井技术的发展有助于石油的勘探工作的进行，对于增强我国工业水平的，提高我国经济水平以及提升我国综合国力有着十分重要的意义。一、石油钻井技术发展现状 1、机械装备伴随着我国科技技术的不断发展，我国石油行业的勘探技术也呈现了不断增长的趋势，当前石油钻井装备在不断更新换代，并且我国科研能力的提升也让石油钻井装备逐渐国产化，这些年来，我国石油钻井设备也开始向国外学习，或是引用先进的钻井设备如电动钻机或电动钻井泵等。我国现在在石油开采中已经熟练掌握了钻井设备的运用，随着自主研发力度的不断增强，我国在大型钻井和相应配套设备上也开始走上了世界先进水平，并且，一些气体钻井设备以及井下操作设备都已经逐渐用上了国产设备，实现了国产化。 2、井下自动化技术伴随着科学技术的不断发展，我国当前已经掌握了很多井下自动化技术，比如深度测量、能源信息传输以及安全控制等技术，随着我国石油钻井工程技术的不断提升，以及我国石油工程行业对技术提升需求的不断增长，我国油气勘探开采行业中使用井下测量和传输的地位越来越凸显，井下自动化开采技术将成为未来我国石油钻井技术的核心。我国已经随着辛苦的自主研发攻破了许多技术难题，并且现在已经成功拥有了有线和无线两种钻井测量仪，以及电磁波勘探技术，在不断克服技术难题的同时，我国拥有了自动化钻井技术的知识产权，也是现在世界上第三个运用CGDS―1近钻头的先进石油勘测开采国家。 3、石油深井以及超深井钻井技术随着石油的不断开采，石油已经从浅层开采转向深层开采，这就对石油深井和超深井钻探技术提出了有要求，因此我国在这方面的科研技术支持及投入较大，并经过多年的研发实践，同样取得了重大突破。仅截止到2008年我国就完成了近三百口井，其绝大部分都是以深井和超深井为主，随后，我国更是加大了深井和超深井钻探技术发展的支持力度，对其技术的应用频次也愈加提高，在技术层面同样取得了有效的提升。二、促进我国石油钻井技术提高的方案 1、结合国外先进技术，加快自主研发技术当前我国的科技水平与科研力量还比较薄弱，同发达国家相比我国还存在着一定差距，因此我们应当借鉴国外的一些先进技术以及经验成果，学习和消化国外的先进技术，然后努力加快我国石油钻井技术的发展。通过对国外先进的水平井钻井技术进行研究和分析，可将其运用于大多数类型的油气田开采的技术特点，促进我国对这种技术的研究，使得该项石油钻井技术的应用范围得到扩大。另外，学习和研究国外可以测量钻井斜度的技术，通过灵活运用，以解决我国的井斜问题，使得钻井机械的钻井速度得到提升，钻井效率得到提高。同时，要借鉴国外技术，加强我国技术研发力度，降低复杂情况下油井开采难度，增加油井的开采效率。 2、培养专业的钻井技术人才由于技术人员安全意识以及专业素质不高，极易造成安全事故，所以务必要加强对石油钻井技术人员的安全教育以及专业技能培训工作，使得技术人员的安全施工知识得到提高，安全生产意识得到增强。专业技术人才是实施油井开采工作的关键，是促进钻井技术创新的重要力量，因此对钻井技术的研究加大资金的投入，培养一批具备专业技术知识且具备安全意识的钻井技术人员具有十分重要的意义。技术人员需要转变原先的错误观念，借鉴国外的先进技术，学习新知识新理论，在旧的技术上善于突破与创新，提出新的想法和思路，然后结合我国的石油钻井方面的专业技术知识，以不断促进我国石油钻井技术的革新。三、石油钻井工程技术的发展方向 1、随钻测量与风险控制在当前石油钻井工程技术的发展过程中，随钻测量和风险控制对于钻井技术的发展是非常重要的，随钻测量技术作为钻井技术的基础，能够充分收集井下信息，对于地质情况作出分析，并将信息从后期研究转成实时研究，然后从中提取出压力数据来。在经历技术的不断发展后，钻井工程对于套管下井深度已经可以准确测量，并能让钻井液保持最合理的密度，大大提升了钻井平台以及各个设备之间的运作效率，有效控制了石油钻井工程过程中的各种风险，降低了钻井工程的成本。除此之外，我们要充分认识到钻井工程开展过程中可能会存在的各种风险，主要有以下几个方面：第一，井下情况，比如可能遇到的崩塌、倾斜、跑漏等情况，第二，井下可以能遇到的各种事故，比如卡、断裂，以及喷涌的情况，不论哪种井下风险出现，都会造成经济损失和平台安全性没有保障，因此控制井下风险，对于减少钻井费用、缩短钻井周期有十分积极的作用。 2、石油钻井技术的智能化石油钻井技术的智能化，即工作人员能够通过操作设备完成钻井工作，在设备操作室根据设备的相关操作流程完成钻井操作，不用通

煤层气钻井中的几个关键技术问题

煤层气钻井中的几个关键技术问题 2008-11-17 来源关于煤层气 1.1煤层气的成因及主要成份煤层气是一种在含煤岩层中，以腐植性有机物质为主的成煤物质在成煤过程中自生、自储式非常规的天然气，俗称瓦斯，主要成分为CH4，占90%以上。煤层气在煤层中生成，并以吸附、游离状态储存在煤层及邻近岩层之中。 1.2煤层气的危害煤层气一直被看作是对煤矿开采造成严重安全威胁的有害气体，在煤炭开采史中，由于煤层气导致了多起瓦斯、煤尘爆炸事故和煤与瓦斯的突出事故。煤层气的主要成分甲烷是具有强烈温室效应的气体，其温室效应要比CO2大20倍，散发到大气中的甲烷污染环境，导致气候异常，同时大气中的甲烷消耗平流层中的臭氧，而臭氧减少使照射到地球上的紫外线增加、形成烟雾，还可诱发某些疾病，危害人类健康。 1.3煤层气的利用另一方面，甲烷作为煤层气的主要成分，其常温下的发热量为3.43～ 3.71MJ/Nm3，其热值与天然气相当，是一种高效、洁净的非常规天然气，可以用作民用燃料，也可以用于发电和汽车燃料，还是化工产品的上等原料，具有很高的经济价值。 1.4山西沁水潘庄矿区煤层气开发山西沁水潘庄矿区煤层气开发已经初具规模，其中由中联公司开发的煤层气井日产气量平均在2000m3以上，主要用作化工及工业燃料、汽车燃料等，山西晋城煤业集团所属的寺河煤矿正在建设全国最大的120MW燃气轮低热值煤层气发电站。 1.5煤层气钻井工艺煤层气钻井工艺基本和石油钻井工艺相似，都是在井眼钻成后，全井下生产套管，固井，然后通过射孔、压裂等工艺，最后达到采气的目的。一九四队从2006年8月起在山西沁水县为中联公司施工煤层气井，已成功完井6口，进尺2800多米，实现产值300余万元。本文结合煤层气井施工的实际，提出煤层气井钻井施工中防止井斜、钻井液固相控制、煤层钻进、下套管和固井这四个关键性技术问题。 2.煤层气钻井施工中的几个关键技术问题 2.1钻井防斜 2.1.1煤层气钻井对井斜的要求由于在钻井完成后，还要进行射孔、压裂、安装井下装置等后续施工，对于钻井质量中的井斜有严格的要求，井深500m井斜0～1.0°为优质，1.0～2.5°为合格，超过2.5～3.0°为不合格，超过3.0°为报废。 2.1.2造成井斜的主要原因

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深水钻井的难点及关键技术随着油气资源的持续开采, 陆地未勘探的领域越来越少, 油气开发难度越来越大。占地球面积70%以上的海洋有着丰富的油气资源, 油气开发重点正逐步由陆地转向海洋, 并走向深海。目前, 国外钻井水深已达3000 m 以上, 而我国海上油气生产一直在水深不足500 m 的浅海区进行, 我国南海拥有丰富的油气资源但这一海域水深在500~ 2 000m, 我国目前还不具备在这样水深海域进行油气勘探和生产的技术。周边国家每年从南沙海域生产石油达5 000×10 4 t 以上, 相当于我国大庆油田的年产量, 这种严峻的形势迫使必须加快我国南海等海域的深水油气勘探开发。石油工业没有关于“深水”的预先定义。“深水”的定义随时间、区域和专业在不断变化。随着科技的进步和石油工业的发展，“ 深水”的定义也在不断发展。据2002 年在巴西召开的世界石油大会报道，油气勘探开发通常按水深加以区别：水深400m 以内为常规水深 400m-1500m 为深水，超过1500m 为超深水。但深度不是唯一的着眼点，只要越过大陆架，典型的深水问题就会出现。一、深水钻井的难点与陆地和浅水钻井相比, 深水钻井有着更为复杂的海况条件面临着更多的难题, 主要表现在以下几个方面。 1、不稳定的海床由于滑坡形成的快速沉积，浊流沉积，

陆坡上松软的、未胶结的沉积物形成了厚、松软、高含水、未胶结的地层。这种地层由于沉积速度、压实方式以及含水量的不同，所以它们的活性很大，给导管井段的作业带来了很大困难。河水和海水携带细小的沉积物离海岸越来越远，这些沉积物由于缺乏上部压实作用，所以胶结性差。在某些地区，常表现为易于膨胀和分散性高，这将会导致过量的固相或细颗粒分散在钻井液中。 2、较低的破裂压力梯度对于相同沉积厚度的地层来说，随着水深的增加，地层的破裂压力梯度在降低，致使破裂压力梯度和地层孔隙压力梯度之间的窗口较窄，容易发生井漏等复杂情况。在深水钻井作业中，将套管鞋深度尽可能设置得深的努力往往由于孔隙压力梯度与破裂压力梯度之间狭小的作业窗口而放弃。结果，深水区域的井所需的套管柱层数，常比有着相同钻进深度的浅水区域的井或陆上的井多。有的井甚至没有可用的套管而没有达到最终的钻井目的。 3、气体水合物的危害气体水合物是气体（甲烷、天然气、CO2 、N2 等）和水在一定条件（高温、高压）下形成的类似于冰物质。气体水合物在深水钻井作业中常常会遇到，通常在超过250m 水深的海域都会形成水合物, 一旦形成很难去除。气体水合物是一种潜在的危害, 生成时结冰堵塞管汇, 气化时生成大量气

现代石油钻井工程技术探讨

现代石油钻井工程技术探讨摘要随着经济的发展，我国科学技术水平有了明显提升，大部分企业开始引进采用先进的生产技术和设备，进行石油钻井开采工作，可是，钻井工程是一项复杂性、系统性的生产活动，如何采用合理的钻井工艺，适用的钻井技术和完井方法是当前企业发展面临的主要难题。本文阐述了我国目前石油钻井工程技术的发展历程和现状，分析了国内和国际钻井技术的差距及发展趋势，并对钻井技术的可持续发展做出了展望。关键词钻井技术；生产技术；石油钻井石油作为重要的能源和战略物资，影响着国计民生和国防安全。中华人民共和国成立以来，我国的石油工业不断发展壮大，逐渐成为我国国民经济的支柱产业，为新中国的经济发展和小康社会建设做出了巨大贡献。钻井工程作为石油工业的龙头，是油气勘探开发的主要方式，钻井工程的实施对油气勘探开发的成败起着决定性作用。 1 我国石油钻井工程技术的发展现状 1.1 水平钻井技术的特点以及应用现状水平钻井技术采用了先进随钻测量仪器以及特殊的井底动力工具，钻成井斜角保持在87度以上，是一种定向钻井技术。当前，我国是第三个掌握这项技术的国家，该技术在国内应用的时间比较早，经过不断的改进和发展，现已经形成了钻具稳平、多开转盘、上下调整等技术特点。钻具稳平重点强调的是钻具的稳定能力，主要在于钻具的选型和组合设计，使用多开转盘是为了减少摩擦阻力，提高机械钻速，通常水平段开钻盘的进尺应控制在总进尺的75%以上。上下调整指的是对铅锤位置与并斜角的调整，注意短起指的是短程起钻，主要是为了保证井壁的质量。运用水平井钻井技术，能够实现动态监控，对已钻井段进行计算，钻具组合的定向和导向状态进行评价，以及分析调整钻井眼。 1.2 大位移井钻技术的特点及应用现状大位移井钻井在目前属于高精尖的钻井工艺，是一项结合水平井和定位井技术的综合系统工程，该技术存在很多技术难点，随着大位移井钻设计理论的不断优化，国产化配套技术的不断发展，已经掌握了相关的研究方法，存在的技术难点也被相继攻克，现阶段国内浅海区域的油田对该项技术的应用已经成熟，而且取得了很好的经济效益。 1.3 地质导向钻井技术的特点及应用现状导向工具结合地质导向仪器便形成了地质导向钻井技术，实际上，它是在导向钻井技术的基础上发展起来的，通过将测井和钻井技术工程结合到一起，达到

海洋石油深水钻完井技术概述

海洋石油深水钻完井技术概述摘要：深水区海洋环境恶劣，台风和孤立内波频发，深水钻完井工程设计和作业难度大、风险高。在充分借鉴我国浅水钻井设计和国外深水钻完井设计及施工经验的基础上，研究并提出了深水钻完井设计的技术流程与工作方法，逐步形成了深水技术、深水科研、深水管理的三大体系，克服了深水特殊环境条件下的技术挑战和作业难题，满足了深水油气钻完井安全、高效的作业要求，具备了国内外深水自主作业能力。关键词：深水；钻完井；作业实践；超深水跨越目前，世界各国高度重视深水油气的勘探与开发，以BP、Shell、Petrobras 等为代表的油公司和以Transocean等为代表的服务公司掌握了深水钻井完井关键技术，主导着深水油气勘探开发作业。我国南海是世界四大油气聚集地之一，其中70%蕴藏于深水区。深水是挑战当今油气勘探开发技术和装备极限的前沿领域，尤其是在恶劣海洋环境下，如何安全、高效地开展深水钻完井作业成为了业界极为关注的焦点[1-3]。因此，研究深水钻完井所具有的特点，把握其发展趋势，对于促进我国石油工业可持续发展、增加油气产量、保障能源安全具有重要意义。1深水钻完井设计面临的挑战在深水环境钻完井难度很大，深水钻完井设计不同于常规水深的钻完井设计，主要面临以下几个方面的挑战： 2.1深水低温海水温度随水深增加而降低，深水海底温度通常约为4℃，海水的低温可以影响到海底泥线以下约数百米的岩层[4]。低温带来的问题主要包括：海水低温环境使隔水管中的钻井液流变性发生变化，在该温度下容易形成水台物，而且这样低的温度的对于钻井液和水泥浆的物理性质有很大的不利影响。会使钻井液的黏度和密度增大，钻井液的黏度增大可产生凝胶效应，在井筒流动中产生较高摩擦阻力，增大套管鞋处地层被压开的风险。容易引起钻井液稠化，使其流变性变差。低温还会延缓水泥水化导致水泥胶凝强度和水泥石抗压强度发展缓慢，流体易侵入水泥基体，容易造成油、气、水窜，后续作业无法顺利进行，影响固井质量。 2.2浅层气和浅层流

控压钻井技术规程

控压钻井技术规程一、打开油气层前准备 1、打开油气层前要进行控压技术交底（交底内容:地质、工程、钻井液和井控装备、控压措施等方面）；技术交底由钻井监督和地质监督组织，预测地层硫化氢含量高地层压力异常井有有项目部井控专家组织,井队、录井、泥浆、控压、定向井及井控专家等相关人员参加，可以在钻开油气层验收时进行。交底要以本井钻井、地质设计和本井实际情况为依据，全面分析可能存在的井控风险，制定有针对性的技术措施和应急预案，并形成本井控压钻井作业指令书由井队遵照执行。如油田有新的规定,按油田规定执行。 2、由项目经理部依据设计确定钻开油气层的密度。 3、对井控装备、硫化氢检测与防护、泥浆材料、重浆及除硫剂的储备、人员配备、井控专家到井情况、应急预案及演练、钻开油气层提出问题的整改情况等进行全面检查合格后，方可打开油气层。 4、根据邻井实钻情况，预测油气显示层位井深，在钻开显示层前要预先在钻井液中加入2%的除硫剂进行预处理，并维持出口钻井液的PH值为11以上，现场除硫剂储备不少于5吨（以设计为准），新浆补充须符合钻井时的PH值和除硫剂的含量； 5、根据钻井井控实施细则或钻井设计的相关规定，现场确保储备比重1.40g/cm3以上重浆有效量80m3以上，石灰石储备100吨以上（以设计为准）。 6、强化泥浆和录井坐岗监测制度，无论任何作业工况，钻井班

都必须落实专人24小时坐岗，观察钻井液池液面变化和钻井液出口情况，确保第一时间发现溢流，迅速准确关井，并按汇报程序汇报。 7、奥陶系目的层作业，钻具内必须带两只浮阀（MWD接头前和出套管鞋安装），起钻前必须在井底充分循环(一周半以上)进出口钻井液密度差不超过0.02g/cm3正常后方可进行起钻作业，油气层以上300m严格控制起钻速度，起钻必须按起出钻具体积（闭排）的1.5倍挤灌井浆。地质录井队人员和泥浆坐岗人员必须依次记录灌入量，并核对与起出钻具体积是否相符，同时要观察灌钻井液的间隙中出口管是否断流等情况。 8、钻进中若遇到钻速突然加快、放空、气测及油气水显示异常等情况，立即停钻观察，泥浆工和录井队加强液面的监测。如出现井漏失返，立即吊灌起钻(吊灌量是起出钻具体积的1.5～2倍)，起到套管鞋，关井观察，泥浆工和录井核对好灌入量。二、常规控压钻井技术措施 1、打开油气层关井观察15分钟后，如果套压≤5 MPa，直接进行常规控压作业，井口控压值≤5 MPa；若井口套压＞5MPa，可请示提高钻井液密度，利用工程师法节流循环压井，降低井口压力，最终井口控压值≤5MPa，液面基本稳定，进行常规控压钻进。 2、控压循环或钻进期间在钻井液中及时增加除硫剂含量，保持钻井液的PH值为11以上，维护钻井液性能；井口控压不大于5MPa 以微过平衡方式继续控压钻进，出口点火，专人监测空气中H2S含量。如果钻井液中H2S含量在一个迟到时间内大于20PPm时，立即进行

石油勘探钻井技术的研究

关于石油勘探钻井技术的研究分析摘要:本文从深层石油储层的相关概念谈起，然后系统的分析了我国深层石油储层油气富集区勘探的注意事项及相应技术难点的解决方案，紧接着就我国深层石油储层的勘探钻井技术进行了详细的说明，并对我国深层石油储层勘探钻井技术的发展前景进行了展望。关键词:石油勘探；钻井技术 abstract: this article from the deep oil reservoir related concepts about, then system analysis of our deep oil reservoir fujiou attention of oil and gas exploration and the corresponding solutions to technical difficulties, and then deep oil reservoir in our country the exploration drilling technology makes a detailed instruction, and the deep reservoir exploration in china oil drilling technology development prospect. keywords: oil exploration; drilling technology 1石油储层的概述为了更好的使读者能够对深层石油储层有一个全面的认识，以下将从深层石油储层的定义、深层石油储层的类型这二个方面来对深层石油储层作概要性说明。 1.1 深层石油储层的定义

深水钻井液技术现状与发展趋势

深水钻井液技术现状与发展趋势文/邱正松赵欣，中国石油大学引言深水已成为国际油气勘探开发的重点区域。深水钻井液技术作为深水油气开发的关键技术之一，需解决深水复杂地层井壁失稳、低温流变性调控、天然气水合物的生成等技术问题。由于深水钻井液技术难度大，风险高，目前主要由国外技术服务公司垄断。中国深水钻井液技术尚处于起步阶段，与国外先进水平存在很大差距。笔者对深水钻井液面临的技术问题及对策进行全面分析，总结深水钻井液体系研究与应用进展以及中国深水钻井液技术研究现状，并对深水钻井液技术的发展趋势进行了展望，以期把握先进深水钻井液技术动向，对中国深水钻井液技术的发展起到一定的参考与借鉴作用。 1 深水钻井液面临的主要技术问题及对策与陆地和浅水相比，深水钻井液面临着许多特殊的技术问题，包括深水地质条件的复杂性、钻井液低温流变性调控、天然气水合物的生成、井眼清洗问题及环保问题。 1.1 深水地质条件的复杂性 1.1.1 海底疏松地层井壁失稳与井漏问题由于深水沉积过程中部分上覆岩层由海水代替，造成地层欠压实，孔隙压力大，胶结性差，海底泥页岩易膨胀、分散。欠压实作用下地层破裂压力低，导致钻井液的安全密度窗口变窄，易出现井漏等问题。海底浅部地层通常存在数百米厚的硅质软泥，含水量为50%～70%，其物理性质类似于牙膏，剪切强度低，地层承载力差，易引发井壁失稳。 1.1.2 天然气水合物地层分解问题由于天然气水合物可稳定存在于深水高压低温环境中，钻井过程中不可避免地钻遇赋存天然气水合物地层。由于钻具的机械扰动以及钻井液的侵入和传热作用等因素，井壁周围地层压力和温度的变化导致地层中的水合物分解，地层强度降低，引发井壁坍塌。此外，水合物分解释放大量气体和少量的水，增加了井壁地层的含水量和地层孔隙压力，引发井壁失稳；而大量的气体进入井筒易引起井涌或井控问题。 1.1.3 深水厚盐岩层井壁失稳问题

钻井队现场施工技术关键点项

渤钻第一钻井公司钻井队现场施工技术关键点项生产技术科更新时间：2009-2-6一、钻进阶段（包括取心）序号关键点主要项目现象原因分析 1 指重表钻具原悬重增加①井深增加；②钻井液密度降低；③井喷预兆。减少①钻井液密度增加；②井喷预兆；③钻具断。上提与下放阻力增加 ①井深增加；②钻井液摩阻增加；③上提、下放刚性钻具进入狗腿、缩径井段；④卡钻预兆。减少①钻井液摩阻减少；②钻具断。 2 泵压表循环压力增加 ①井深增加；②钻井泵冲数增加；③钻井液密度、粘度增加；④钻头水眼堵；⑤环空不暢（卡钻预兆）；⑥井喷预兆减少 ①钻井泵冲数减少；②钻井液密度、粘度降低；③ 钻头喷咀掉或钻柱刺、断；④井漏预兆；⑤井喷预兆。 3 转盘扭矩增加 ①井深增加；②钻压、转速增加；③地层可钻性差；④钻井液摩阻增加；⑤井眼轨迹不好⑥井塌、卡钻事故预兆；⑦钻头、钻具事故预兆。减少 ①钻压、转速减少；②地层可钻性好；③钻井液摩阻减少；④钻具事故预兆。 4 振动筛返出砂子（岩屑）多 ①钻进进尺快；②钻井液携岩效果好；③井塌预兆（有掉块）。少 ①钻进进尺慢；②钻井液携岩效果差；③卡钻预兆。钻进时出口排量增加 ①钻井泵冲数增加；②井喷预兆（此处观察到：钻进出口返出排量增大，停泵后井口有溢流或井涌）。减少 ①钻井泵冲数减少；②发生井漏（此处观察到：钻进出口返出排量减少或不返）。槽面油气显示有 ①发生油气侵（停泵观察无溢流）；②录井气烃含量增加；③井喷预兆（停泵观察有溢流、井涌）。 5 钻井液罐液面增加 ①处理钻井液加水、加重剂；②钻井液起泡（密度降低）；③井喷预兆。减少 ①井深增加；②人为放掉或地面跑钻井液；③发生井漏。 6 泥浆值班房钻进时钻井液主要性能密度增加①正常加重；②固相含量（含砂量）增加。降低 ①加水处理钻井液；②钻井液起泡；③油气水侵，井喷预兆粘度增加 ①正常提粘；②固相含量增加；③油气侵，井喷预兆。降低①正常降粘；②水侵，井喷预兆。摩阻增加①缺润滑剂；②固相含量增加。减少①加润滑剂；②固相含量降低。

深水石油钻井技术现状及发展趋势

文章编号:1000-7393(2008)02-0010-04 深水石油钻井技术现状及发展趋势3 杨　进1　曹式敬2 (1.中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京　102249; 2.中国海洋油田服务股份有限公司钻井事业部,北京　101149) 摘要:随着世界深水油气资源不断发现,近几年来深水钻探工作量越来越大。随着水深的增加和复杂的海况环境条件,对钻井工程提出了更高的挑战,钻井技术的难度越来越大。从目前国内外深水钻井实践出发,对深水的钻井设备、定位系统、井身结构设计、双梯度钻井技术、喷射下导管技术、动态压井钻井技术、随钻环空压力监测、钻井液和固井工艺技术和钻井隔水管及防喷器系统等关键技术进行了阐述,对深水的钻井设计和施工进一步向深水钻井领域发展具有重要导向作用。关键词:深水钻井;钻井设备;关键技术中图分类号:TE21;TE24 文献标识码:A Curren t situa ti on and develop i n g trend of petroleu m dr illi n g technolog i es i n deep wa ter Y ANG Jin1,CAO Shijing2 (1.MO E Key Laboratory of Petroleum Engineering in China U niversity of Petroleum,B eijing102249,China; 2.D rilling D epart m ent of China O ffshore O ilfield Services L i m ited,CNOOC,B eijing101149,China) Abstract:A s more and more oil and gas res ources are discovered in deepwater world wide,the deep water drilling has become more and more in recent years.It requires more on drilling engineering and drilling technol ogies due t o the increased water dep th and comp licated marine conditi ons.Based on the p ractice in deep water drilling both at home and abr oad,s ome key technol ogies are dis2 cussed in this paper,including the drilling equi pment,the positi oning syste m,the casing p r ogra m design,the dual-gradient drilling technol ogy,the technol ogy of jetting and l ower circuit,the dyna m ic killing and drilling technol ogy,the technol ogy of annulus p ressure detecti on while drilling,the technol ogy of drilling fluid and ce menting,the drilling raiser technol ogy,and the bl owout p reventer sys2 te m.A ll the technol ogies p lay an i m portant r ole in enabling drilling design and constructi on t o expand int o deep water. Key words:deep water drilling;drilling equi pment;key technol ogy 全世界未发现的海上油气储量有90%潜伏在水深超过1000m以下的地层,所以深水钻井技术水平关系着深海油气勘探开发的步伐。对于海洋深水钻井工程而言,钻井环境条件随水深的增加变得更加复杂,容易出现常规的钻井工程难以克服的技术难题,因此深水钻井技术的发展是影响未来石油发展的重要因素。 1　国内外深水油气勘探形势全球海洋油气资源丰富。据估计,海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34%,累计获探明储量约400×108t,探明率30%左右,尚处于勘探早期阶段。据美国地质调查局(USGS)评估,世界(不含美国)海洋待发现石油资源量(含凝析油)548×108 t,待发现天然气资源量7815×1012m3,分别占世界待发现资源量的47%和46%。因此,全球海洋油气资源潜力巨大,勘探前景良好,为今后世界油气勘探开发的重要领域。随着海洋钻探和开发工程技术的不断进步,深水的概念和范围不断扩大。目前,大于500m为深水,大于1500m则为超深水。据估计,世界海上44%的油气资源位于300m以下的水域,其中,墨西哥湾深水油气资源量高达(400～500)×108桶油当量,约占墨西哥湾大陆架油气资源量的40%以上, 第30卷第2期石油钻采工艺 Vol.30No.2　2008年4月 O I L DR I L L I N G&PRODUCTI O N TECHNOLOGY Ap r.2008　 3作者简介:杨进,1966年生。1989年毕业于石油大学(华东)钻井工程专业,现从事油气钻井工程研究工作,教授,本刊编委。电话:010 -89733204。

深水钻井关键装备现状与选择

万方数据

。４’石油矿场机械２００９年１０月触面也进?步加大。凶此随着作业水深的增加，水下井ＩＩ也变得越来越大，压力等级、抗弯能力、町悬挂套管质垦和数最对各种套管层序的适川性、操作性和安全町靠性等性能指标也越来越高。４结语走向深水既足提高油气产量的需求，也是全球海洋石油发展的趋势。深水浮式钻井装置、隔水管系统和水下井ＩＩ等是进行深水钻井的必要装备。深水钻井区别于浅滩和陆地钴升作、Ｉｋ，所需装备的没计、制造难度很大，国外涉足深水领域已有几十年的历程，深水钻井装备已成为成熟技术。依靠进ｆｌ深水作、Ｉｐ装备，小但耗费人量资会。在关键技术上也受制于人，严重制约着我国深水石油开发进度，因而展开相关研究工作已迫在眉睫。图１水卜．井１１系统临时导向基座用于定井位，是首先下入的设备，坐在海底泥线卜；永久导向基座安装在临时导向基座之上，通过连接在导向柱上的导向绳引导后续Ｊ二具的入井及设备的安装；０７６２ｍｍ（３０ｉｎ）导管头悬挂导管坐落在永久导向基座内，用专用下入工具随永久导向基座同时下入；０４７６．２５ｍｍ（１８％ｉｎ）高压井［Ｉ头下部连接表层套管，坐落在导管头内，通过液压连接器连接水下防喷器；各层技术套管通过套管挂和密封总成悬挂在高压井ＩＩ头内。深水条件下对水下井【１的选择主要考虑井筒中需要悬挂的套管层序、套管尺寸和连接方式、抗弯曲能力、压力级别、可悬挂的最大套管质鼍等。在没计的前期，需要对海况条件下井口呵能受到的钻井隔水管、防喷器组上部质量以及可能的轴向力和弯矩进行分析，尤其是采用动力定ｆ《》＝时，钻井船偏离井口或紧急情况下进行紧急解脱时。防喷器组和水下井口头可能会承受很大的弯矩∽。…。井口头压力级别的选用应与防喷器一致，主要根据地层压力的情况，通常选用６９ＭＰａ（１００００ｐｓｉ）或１０３ＭＰａ（１５０００ｐｓｉ）压力等级，在一些特殊情况下，也可选用１３８ＭＰａ（２００００ｐｓｉ）。抗弯曲能力在２７１０～９４８４ｋＮ?ｍ（２０００～７０００ｋｌｂ?ｆｔ）。常规水下井口的抗弯曲能力在３３８７～４０６５ｋＮ?ｍ（２５００～３０００ｋｌｂ?ｆｔ）。井［１头的抗弯能力与高压井ｆｌ头的壁厚相关，典型的高压井口头的外径大约是０６８５．８ｍｍ（２７ｉｎ）。为了获得较高的抗弯能力，高压井口的外径不断增加，而且与低压井口的接参考文献：［１］ＰｅｔｔｉｎｇｉｌｌＨＳ，ＷｅｉｍｅｒＰ．Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅｄｅｅｐｗａｔｅｒｅｘ—ｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ：ｐａｓｔ，ｐｒｅｓｅｎｔａｎｄｆｕｔｕｒｅ［－ＣＪ／／Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ：２１ｓｔＡｎｎｕａｌＲｅｓｅａｒｃｈＣｏｎｆｅｒ— ｅｎｃｅ，２００１．Ｉ－ｚ］赵政璋。赵贤正，李景明，等．国外海洋深水油气勘探发展趋势及启示ＬＪ］．中国石油勘探，２００５。１０（６）：７１— ７６．［３］兰洪波，张玉霖，菅志军，等．深水钻井隔水管的应用及发展趋势［Ｊ］．石油矿场机械。２００８，３７（３）：９６—９８．１－４＿］杨进，曹式敬．深水石油钻井技术现状及发展趋势［Ｊ］．右油钻采工艺。２００８，３０（２）：１０１３．［５］方华灿．海洋深水双梯度钻Ｊ｛：用水下装备［Ｊ］．石油矿场机械，２００８，３７（１１）：１－６．［６］陈国明，殷志明，许亮斌。等．深水双梯度钻井技术研究进展［Ｊ］．石油勘探与开发，２００７，３４（２）：２４６－２５１．［７］ＳｍｉｔｈＫＩ．，（；ａｕｋ人Ｄ，ＷｉｔｔＤＥ．ｅｔａ１．Ｓｕｂｓｅａｍｕｄｌｉｆｔｄｒｉｌｌｉｎｇｊｏｉｎｔｉｎｄｕｓｔｒｙｐｒｏｊｅｃｔ：ｄｅｌｉｖｅｒｉｎｇｄｕａｌｇｒａｄｉｅｎｔｄｒｉｌｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔＯｉｎｄｕｓｔｒｙＬＯ］．ＳＰＥ７１３５７，２００１．［８］ＳｃｈｕｍａｃｈｅｒＪＰ，ＤｏｗｅｌｌＪＤ，ＲｉｂｂｅｃｋＩ．Ｒ．ｅｔａ１．ＳｕｂｓｅａＭｕｄＬｉｆｔＤｒｉｌｌｉｎｇ（ＳＭＤ）：ｐｌａｎｎｉｎｇａｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｆｉｒｓｔｓｕｂｓｅａｆｉｅｌｄｔｅｓｔｏｆａｆｕｌｌｓｃａｌｅｄｕａｌｇｒａｄｉｅｎｔｄｒｉｌｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｔｇｒｅｅｎｃａｎｙｏｎ１３６，ＧｕｌｆｏｆＭｅｘｉｃｏ［Ｇ］．ＳＰＥ７１３５８，２００１．Ｉ－９］ＥｇｇｅｍｅｙｅｒＪＣ，ＡｋｉｎｓＭＥ，ＢｒａｉｎａｒｄＰＥ。ｅｔａ１．Ｓｕｂ—Ｓｅａｍｕｄｌｉｆｔｄｒｉｌｌｉｎｇ：ｄｅｓｉｇｎａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆａｄｕａｌｇｒａｄｉｅｎｔｄｒｉｌｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ［Ｇ］．ＳＰＥ７１３５９，２００１．［１０］ＭａｕｒｅｒＷＣ。Ｍｅｄｌｅｙ（ｊＨ，ＭｃＤｏｎａｌｄＷＪ．Ｍｕｈｉｇｒａ—ｄｉｅｎｔｄｒｉｌｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄｓｙｓｔｅｍ：ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓ，００６５３０４３７［Ｐ］．２００３—０３—１１．万方数据

钻井液技术新进展

钻井液技术新进展摘要：钻井液技术的革新对加强石油勘探开发，提高石油采收率具有重要作用。本文介绍了国外钻井液技术的新进展，包括井壁稳定、防漏堵漏、抗高温钻井液、提高机械钻速的钻井液、低密度钻井液流体、储层保护等技术，同时介绍了国内钻井液技术的相关进展，通过分析比较，指出开发新型钻井液技术的关键在于研发新的处理剂，为钻井液技术的发展指明了方向。关键词：水基钻井液；油基钻井液；钻井液处理剂；纳米技术油气井工作液指在钻井、完井、增产等作业过程中所使用的工作流体，包括钻井液、钻井完井液、水泥浆、射孔液、隔离液、封隔液、砾石充填液、修井液、压裂液、酸液及驱替液等。近年来，钻井液在保障钻井井下安全、稳定井壁、提高钻速、保护储层等方面的作用日益突出，随着当前复杂地层深井、超深井及特殊工艺井越来越多，对钻井液技术提出了更高的要求。为此，国内外对应用基础理论和新技术方面进行了广泛的研究，取得了一系列的研究成果和应用技术，有效的解决了钻井过程中迫切的难题，并为钻井液技术的进一步发展奠定了基础指明了方向。本文在调研近几年国内外钻井液新技术的基础上，对国外和国内钻井液技术的新进展分别进行阐述[1-3]。 1国外钻井液技术新进展 1.1井壁稳定技术 1.1.1高性能水基钻井液技术国外各大钻井液公司均研发了一种在性能、费用及环境保护方面能替代油基与合成基钻井液的高性能水基钻井液（HPWM）代表性技术有M-I公司的ULTRADRIL体系、哈利伯顿白劳德公司的HYDRO-GUADRTM体系[4-5]。该钻井液体系中，聚胺盐的胺基易被黏土优先吸附，促使黏土晶层间脱水，减小水化膨胀；铝酸盐络合物进入泥页岩内部后能形成沉淀，与地层矿物基质结合，增强井壁稳定性；钻速提高剂能覆盖在钻屑和金属表面，防止钻头泥包；可变形聚合物封堵剂能与泥页岩微孔隙相匹配，形成紧密填充[6]。在墨西哥湾、美国大陆、巴西、澳大利亚及中国的冀东、南海等地的现场应用效果表明，高性能水基钻井液具备抑制性强、能提高机械钻速、高温稳定、保护储层及保护环境的特点[7-8]。 1.1.2成膜水基钻井液技术通过在水基钻井液中加入成膜剂，使钻井液在泥页岩井壁表面形成较高质量的膜，以阻止钻井液滤液进入地层，从而在保护储层和稳定井壁方面发挥类似油基钻井液的作用。