国内深井钻井提速技术难点分析及对策_宋建伟
深井钻井提速技术难点分析及对策
2016年第12期工业、生产深井钻井提速技术难点分析及对策王斐克拉玛依大学科技眼管委会新疆克拉玛依834000摘要：本文对新疆地区深井钻井提速技术难点加以分析，提出相关对策，以供参考。
关键词：深井钻井提速技术难点对策Difficulties and solutions of deep well drilling acceleratingWang FeiKaramay University，Karamay 834000，ChinaAbstract ：This article provides insight into difficulties in accelerating de ep well drilling in Xinjiang and offers solutions for reference.Key words：d e e p well drilling；accelerating technology；difficulty and solution深井钻井提速技术的专业技术水平要求较髙，尤其应 综合分析地质及适配泥浆特点，运用针对钻井方式，并不 断克服相关技术难点，实现深井钻井质量及效率的提髙，为我国油田开采事业的蓬勃发展铺平道路。
1深井钻井提速技术难点i.i深井主流钻井方式分析新疆地区地质构造复杂，既包括一系列大断裂，又包 括塔里木、准葛尔盆地等，尤其盆地中复合褶断式占有较 大比例，在促进油气资源的聚集与保存方面发挥重要作 用。
结合油田地质特点及开发要求，深井钻井作业中主要 钻井方式分为：直井钻井，即井口和井底处在同一铅垂线 上；定向钻井，按照设计井眼轨迹进行钻井直到目的层，井口和井底未在同一铅垂线上；水平井钻井，依据设计好 的井眼轨迹以超过85°井斜角钻进直到目的层。
1.2深井钻井提速技术难点新疆地区深井钻井提速作业中所受影响因素较多，使得实际作业面临较多技术难点，主要体现在以下几 点：（1)岩石质层钻性差。
国内深井钻井提速技术难点分析及对策
用效果 ， 为 国内油气田提 高深井机械钻速提供 了技术参考。应用效果表 明， 复合钻 井技术是提 高深 井机械钻速的有效手段 ， 辅 以钻 头优化技 术、 Ｖ Ｓ Ｉ 比能优化钻井等技术能大幅度提 高国内深井钻井
的机械 钻 速 。
关键 词 ： 深井； 机 械 钻速 ； 扭 力 冲击 工具 ； 轻 泥浆
２ ０ １ ３ 年第 １ ２ 期
西 部探 矿工 程
７ ３
国 内深 井钻 井提 速技术难点分析及对 策
宋建伟 ， 何世 明 ， 龙 平 ， 滕 学清 ， 刘 忠飞
（ １ ． 西南石油大学石油工程学院 ， 四川 成都 ６ １ ０ ５ ０ ０ ； ２ ． 中国石油塔 里木油 田公司， 新疆 库尔勒 ８ ４ １ ０ ０ ０）
中 图分类 号 ： Ｔ Ｅ ２ ４ ５ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ４ — ５ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ 一 Ｏ ０ ７ ３ — ０ ５
随 着 浅 部 油气 资 源 的逐 渐 枯 竭 ， 国 内油 气勘 探 目 标逐渐以深井 和超深井 的方式 由浅部转 向深部地层 。 深 部地 层 油气 资 源 的勘 探 四大盆地深 部油气 资源量 占其总量 的 ７ ３ ％； 以鄂 尔 多 斯 和 四川 两 大 盆 地 为首 的 中部 地 区 深 部油气资源量 占其总量 的 ５ ３ ％。然而实践证 明， 深部 地层 存 在 诸 多 钻 井 提 速 难 点 ， 其 机 械 钻 速 比上部 地层 低２ ～４ 倍 ］ 。所 以 ， 提 高 深 部井 段 机 械 钻速 是 提 高 全 井 时效 、 加 快 开 发 速度 、 节 省 成 本 的 关键 。为 此 ， 笔 者 认为 有 必要 对 国内提 高深 井 机械 钻 速所 面临 的难 点加 以 分析 ， 并 主 要 从 提 速 工具 方 面总 结 出相 应 的技 术对 策， 以期 加快 我 国深层 油气 资源 的开 发进 度 。 １ 国 内深 井钻 井提速 概况 深井 、 超 深 井 钻 井 技 术 是 一 个 国家 钻 井技 术 水 平 高低 的标志 ， 欧洲 、 美 国的深井钻井技术水平一直处于 世 界 领 先 水 平 。 国 内深 井 和 超 深 井 钻 井 技 术 起 步 较 晚， 主要 分布 在新疆 塔里 木油 田、 四川 油 田 、 玉 门油 田。近 年来 我 国在 深 井钻 井 周期 、 钻头选型、 钻 井 液 等 方 面均 取 得 了很 大 的进 步 ， 但 我 国 的深 井 钻 井 问题 主 要 还 是 深部 地层 机 械 钻速 低 。 例如 四川 元 坝地 区下部 陆相地层 （ 埋深 ３ ２ ０ ０ ￣４ ９ ０ ０ ｍ） 的 平 均 机 械 钻 速 为 ０ ． ７ ３ ｍ／ ｈ ， 其中下沙溪庙 、 千佛崖组 、 自流井组和须家河 组 地层的平均机械钻速分别 为 １ ． １ ４ ｍ／ ｈ 、 ０ ． ９ ４ ｍ／ ｈ 、 ０ ． ７ ２ ｍ／ ｈ 和Ｏ ． ５ ７ ｍ／ ｈ ， 井越深机 械钻速越低 ； 塔 里 木 地
钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策
钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策钻井工程技术在石油钻井中起着至关重要的作用，但在实际应用中也存在着许多问题，如遇到顶碎、钻杆卡钻、井眼坍塌等，都会对钻井效率造成影响。
本文将就钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策进行探讨。
一、钻井工程技术中存在的问题1. 顶碎问题顶碎是指在地层岩石强度大或者孔隙度小的情况下，钻头在钻井过程中进入地层后无法顺利前进，导致地层岩石碎裂，影响钻井效率。
2. 钻杆卡钻问题在钻井过程中，由于油田地质情况复杂，容易造成钻杆卡钻，严重影响钻井进度和效率。
3. 井眼坍塌问题井眼坍塌是指钻井过程中，由于地层条件和钻井技术原因，导致井眼壁面发生塌陷的现象，给钻井作业带来极大的困难。
以上问题直接影响到钻井效率的提高，需要针对这些问题提出相应的对策。
二、提高钻井效率的对策1. 钻井技术水平的提升提高钻井技术水平，选择合适的钻井技术方案，选用合适的钻井设备和工具，是提高钻井效率的重要手段。
通过科学技术手段，优化钻井工艺流程，提高钻井效率和作业水平。
2. 加强勘探工作通过对油田地质勘探工作的深入研究和评价，准确了解井下地层情况，提前做好预警和应对措施，可有效避免在钻井中遇到的更多问题。
3. 优化井眼设计通过合理优化井眼设计，采用合适的钻井技术和工艺，预防井眼坍塌问题的发生。
钻井中使用深井钻头、合理的钻进液压力及注水量，保持井眼稳定，减少井眼塌方，提高钻井效率。
4. 提高油田开发水平采用先进的油田开发技术和设备，加强地层地质勘探，通过改进油田开发技术，提高开采效率，减少钻井作业中的问题和障碍。
5. 完善管理机制建立完善的管理机制，加强队伍管理和培训，确保钻井操作人员具备专业技能和安全意识，提高钻井队伍整体素质和管理水平，促进钻井效率提高。
随着油气勘探开发的深化，钻井技术的要求也在不断提高。
通过加强科技研发，提高钻井技术水平，优化井眼设计，完善管理机制等方面的努力，将进一步提高钻井效率，确保钻井工程技术能够更好地服务于油气勘探开发工作，为我国油气资源的开发利用做出更大的贡献。
钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策
钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策钻井工程作为石油勘探开发的关键环节，是石油行业中一个非常重要的技术工作。
随着石油勘探开发的不断深入和技术的不断进步，钻井工程技术也在不断发展。
钻井工程技术中仍然存在着许多问题，这些问题可能会影响到钻井效率的提高。
我们需要认真对待这些问题，寻求对策，提高钻井效率，促进石油勘探开发的进一步发展。
一、现阶段钻井工程技术中存在的问题1. 钻井设备老化：部分油田在使用多年的钻井设备可能出现老化，导致设备性能下降，影响钻井效率。
2. 钻井工艺落后：一些油田的钻井工艺仍然处于落后状态，使用传统的钻井方法，效率低下。
3. 井眼稳定难题：在钻井过程中，井眼的稳定是一个重要问题。
如果井眼不稳定，可能导致井口垮塌或者井眼塌陷，严重影响钻井效率。
4. 地层导致的难钻层段：部分地层的岩石组织复杂，含有坚硬的岩屑或者含有井壁稳定难题的地层，难度大、效率低。
5. 钻井液技术不足：钻井液是钻井工程中的重要辅助物质，但是目前的钻井液技术仍然不足，不能满足高效率钻井的需要。
6. 钻井过程中的事故频发：钻井作业中可能会发生各种安全事故，严重影响工程进度和效率。
以上问题是钻井工程技术中普遍存在的问题，如果不解决这些问题，将严重影响钻井效率的提高。
二、提高钻井效率的对策1. 更新钻井设备：对于老化严重的钻井设备，需要及时更新，采用更先进、更高效的钻井设备。
新一代的钻井设备具有更高的钻井效率和更稳定的性能，可以显著提高钻井效率。
2. 推广先进的钻井工艺：引进国际先进的钻井工艺和技术，尤其是自动化、智能化技术的应用，例如钻井过程监测系统、钻井数据实时分析系统等，可以提高钻井效率、减少工艺风险。
4. 发展新型钻进技术：针对难钻层段，在研发新型的钻进技术，采用更适合的钻头、更高效的钻井液等，以提高钻井效率。
6. 提高安全防范意识：加强员工的安全培训和教育，提高员工的安全防范意识，做好安全管理工作，减少钻井事故的发生，确保钻井工程的顺利进行。
我国超深立井凿井提升面临的问题及建议
Байду номын сангаас
煤 炭 工 程
ＣＯＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖｏ１ ．
５０．
Ｎｏ．６
ｄｏｉ： １０．１ １７９９／ｃｅ２０１８０６０１８
我 国超 深 立 井 凿 井 提 升 面 临 的 问题及 建 议
范 文博
（中煤第五建设有 限公 司 ，江苏 徐州 ２２１０００）
摘 要 ：论述 了我 国国 内超 深 立 井提 升 装备 和 项 目现 状 ．并与 国外 超 深 立 井提 升 系统 参数 配 置情 况进行 了对 比 。在 现 有 国产 装备 及 安 全规 程 条 件 下 ，分析 了超 深 立 井 凿 井 在 提 升 高度 、 提 升 效 率、提 升机 滚 筒宽度 等 方 面 面 临 的 困境 ，并探 讨 在 提 升 钢 丝 绳安 全 系数 、最 大提 升速 度 和缠 绕层数 方 面存在 的 问题 。进 一步提 出 了超 深立 井 凿井提 升发展及 研 究方 向 的建议 。
关键词 ：超 深 立 井 ；凿井提 升 系统 ；钢 丝 绳安 全 系数 ：提 升速度 中图分 类 号 ：ＴＤ２６２．１ 文献 标识 码 ：Ａ 文章 编号 ：１６７１—０９５９（２０１８）０６—００６２—０５
Ｐｒｏｂｌｅｍ ｓ ａｎｄ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｏｎ ｈｏｉｓｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｓｕｐｅｒ ｄｅｅｐ ｖｅｒｔ ｉｃａｌ ｓｈａｆｔ ｓｉｎｋｉｎｇ ｉｎ Ｃｈｉｎａ
１ 国 内深 立 井凿 井提升 装备 现状
近十年 ，我国一些 矿 山建 设企 业 、装备 制造 企 业及 大
专 院校 ，积极开展 了超 深立 井研究 ，在 深立 井凿 井及装 备 方 面 取 得 了长 足 进 步 。 １５ｔ、２１ｔ、２５ｔ新 型 钩 头 已 研 制 成 功 ， ｖＩ型凿井井架 已定 型 ，６ｍ 、７ｍ 大体 积 吊桶 已投 入应用 ， 凿井提升机最大直径也 已达 ５．５ｍ。作 为凿井关 键设备之 一 的国产凿井提升机性能参数见表 １。
钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策
钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策随着石油工业的不断发展，钻井工程技术也在不断地提高和创新，但是在实际的生产过程中，钻井技术依然面临着一些问题。
本文将就钻井技术中存在的问题及提高钻井效率的对策进行探讨。
1. 钻井时间长：目前，大多数油井的钻井时间较长。
有些油井的钻井时间长达数月，这不仅会增加成本，还会延误开采时间。
2. 油井事故频发：由于油井深度较深，钻井过程中存在很多风险。
一些钻井事故的发生更是给企业造成了严重的损失。
3. 钻井费用高：随着技术的提高，钻井费用逐年增长。
各种设备的配件和维护成本都是钻井过程中的重要成本。
4. 钻井技术进步不足：尽管现在各大石油公司都致力于推进技术创新，但是钻井技术的进步仍然不足，相比过去没有太大的改善。
提高钻井效率的对策：1. 加强设备维护：钻井的设备对于采油工作非常重要，如果设备出现问题，势必影响采油效率。
因此，加强设备维护是提高钻井效率的关键。
2. 提高工人技能：钻井需要很高的技术水平，特别是对于高精度的钻井工作。
提高工人的技能水平，能够在一定程度上提高钻井效率。
3. 应用新技术：如今，钻井技术正在不断地向着智能化、数字化方向发展。
应该积极引进新技术，例如互联网、大数据、人工智能等技术，提高钻井效率和质量。
4. 加强管理水平：钻井过程中存在的安全问题和管理问题是造成钻井工作效率低下的主要原因之一。
加强管理水平，提高管理能力，能够减少一些不必要的损失，保障钻井工作的安全稳定。
总的来说，钻井工程技术的提高还需要各个方面的积极参与。
在努力提高钻井效率的同时，企业应该充分保障工人的安全和利益，并且不断推进钻井技术的进步，这样才能够在采油工作中取得更好的成果。
深井、超深井钻井提速工具的分析及应用
深井、 超 深 井钻 井提 速 工具 的 分 析 及 应 用
宋 咏 弘 ， 邓 元 洲
（ １ ． 四川 川庆 石油钻 呆科技 有 限 公司 ， 四川 广 汉 ６ １ ８ ３ ０ ０ ； ２ ． 中石油 川庆 钻探 司钻采 工程 技 术研 究院 ， 四川 广 汉 ６ １ ８ ３ ０ ０ ）
具 及钻 头 寿命 ， 减少起下钻次数 ， 减短钻 ＿ ｊ 牛 时间 ， 大 幅 度 地提 高 了机 械 钻 速 、 很大 程 度上 降 低 了钻 井 成本 ， 取
到很好 的经 济效 益 。
涡轮 钻具较 螺 杆钻 具有 ４ 个性 能优 势 。 （ １ ） 具 有 高转 速 小扭 矩 的软 特 性 ， 尤 横 向振 动 ， 机
越 杂 ， 钻Ｊ ｆ 难 也 ． 越来越大 ， 主 要 表 现 ： 地 层 可 钻
，
轴 向负载 。
泥浆 通 过 涡轮
埘钻 的抗 高 温 ｆ ｌ 性 能要 求 高 ， 钻
难、 地
匝情 址｛ 迂杂 等 ～ Ｊ 亡 是深 部 地 层 机 械 钻 速 低 ， 严 晕 制 约 荷深 Ｊ ｔ 钻 井 速发 ， 凄影 响 善油 气勘 探 丌 发的 进展 ，
摘 要 ： 随着ｊ 戈层 油 气资 源 的 枯竭 ， 国 内油 气勘 探 目标逐 渐 向 深层 转 移 、 、深 井 、 超深 井 井下 复杂 、 机
械 钻速 低 ， 严 重制 约 了深 层油 气资 源的 开发 提 速 工具 可 有效提 高深 井 、 超深 井机 械 钻速 ， 减 少井下
复杂 ， 降低 钻 井成 本 主要 介 绍 了涡轮 钻 具和 扭 转 冲击 器的提速 原 理及提 速 效 果
ｒ
天． 高速 涡 轮 的 输 Ｈ ｛ 转速为 ９ ０ ０ ￣１ ９ ０ Ｏ ｆ ／ ａｉ ｒ ｎ 满 轮 钻 具 主 Ｆ ｈ 涡轮节 和 支承 ２部分构 成 ， 涡轮 节是 涡轮 钻
深井、超深井钻井提速技术难点及对策分析
66随着近年来油气资源的不断开发利用，我国的浅层的油气能源也随之不断的减少，致使需要开采更深层的油气以及天然气。
但是我国的深层油气资源开采大多存在于盆地地区，这些地区的开采环境相对恶劣，实践证明最大的难点在于深井、超深井钻井技术方面，深层的机械钻速比浅层低2到4倍。
因此，提升深层井段的机械钻速是帮助节约成本、提升开发速度的核心。
本文针对深井、超深井钻井的钻速方面的难点进行分析，然后提出相关措施，希望有一定的参考借鉴意义。
一、深井超深井提速的难点分析1.深层次的岩石可钻性差随着钻井深度的增加，深层次的地质岩石上覆压力逐步增大，这样使得岩石的裂缝以及整体的框架结构会有一些变化，最终致使钻井的深度每增加1000米，其岩石的硬度、抗压强度、抗剪强度、研磨性都成倍的在增加。
表1为青海某区块不同井深条件下细砂岩的岩石力学性质的数据。
分析表1数据可以看出，此区块的石炭系砂岩的抗压强度已经高达221MPa，这远远的超出了普通的PDC 钻头钻性的极点值124MPa。
且随着井深度的不断增加，此地区的细砂岩的硬度密度以及抗压强度磨损程度都在持续不断的增长，这会使得其可钻性逐渐的变得越来越差。
表1青海油田某区块不同井深条件下细砂岩的岩石力学性质2.深层地下的井内恒定温度较高根据API的数据表明正常的地温梯度为2.734摄氏度每一百米。
假设地面的温度为20摄氏度，井深静止的温度就是20+2.734*井深长度。
那当井的深度超过了5000m，则井下的温度已经达到了国际上规定的高温标准的范围（国际标准为1500℃）。
这会使得机械钻速变慢从而造成不小的损失。
这是因为，当井下的温度过高时，橡胶材质的工具零件会因为高温而快速的老化从而脱落，使用的时间达不到要求，这样会导致井底出现严重的堵塞情况，而碎屑的长期堆积堵塞会降低机械钻速的效果。
3.钻头加压的难处由于钻井深度的增加，钻柱会容易扭曲，一旦钻柱扭曲就会导致钻井的扭曲的情况出现，而钻井的扭曲又会造成钻井的倾斜，这样会使得钻压的传递性变差，对于施工的难度也会因此而增加许多。
钻井施工过程中的钻进提速技术措施
工程与施工钻井施工过程中的钻进提速技术措施杨小栋侯建峰唐致彦虎元林李婧（青海油田井下作业公司作业大队，青海茫崖816499）摘要：对钻井施工技术进行优化，选择最佳的钻具组合的形式，提高机械钻速。
保证钻进施工的顺利进行，获得最佳的钻探施工的效果，为油气田的勘探开发提供依据。
不断总结钻井施工的经验，突出钻井新技术的优越性，优选开钻、定向、钻进技术措施，减少起下钻的次数，相应地提高钻探施工的速度，达到钻进提速的技术要求。
关键词：钻井施工；钻进提速；技术；措施结合油气田钻井施工的实际情况，不断研发钻井提速技术措施，优化钻具组合形式，对钻探施工的参数进行合理设计。
加强对钻探施工过程的监控管理，及时发现钻井设备存在的安全隐患问题，采取应急的处理措施，避免影响到钻井的时效，延长钻井施工的周期，增加石油钻探施工的成本，相应地降低了油气田开发的经济效益。
1钻井提速技术概述为了提高钻井施工的速度，针对钻井施工实际情况，优选最佳的钻井施工的程序，保证安全钻探，获得经济钻速。
对深井钻井技术进行研究，采用脉冲空化射流钻井技术措施，结合水力脉冲振动的方式，涡轮钻具新技术的应用，大幅度提高机械钻速，达到钻进提速的标准。
强化各种技术方案的执行力，加强对钻井事故的预防管理，建立各种应急处理预案，避免发生严重的事故，影响到钻井施工的顺利进行。
提高钻井施工过程的监督和管理，为零事故钻探提供依据。
推广应用复合钻井技术措施，加大防斜打快技术的投入，应用垂直钻井技术措施，防止打斜，避免出现井斜率超标的情况，保证井眼轨迹符合设计要求。
针对特殊的地质结构，优化各种钻井技术措施的组合形式，选择最适合的钻头系列，提高技术实力，促进钻井技术的快速发展。
2钻井施工过程中的钻进提速技术措施实现钻探施工的科技提速目标，研究和应用核心钻井技术和配套的技术措施，形成复杂井的钻井完井技术系列，对油气井的录井技术进行优化，促进石油钻探技术的进步。
2.1优化钻井施工设计为了提高钻井施工的速度，对钻井的地质设计和施工设计进行优化，保证钻井施工过程的有序进行。
钻井工程技术中的问题分析及效率提升措施
钻井工程技术中的问题分析及效率提升措施摘要：在石油资源勘探开发过程中钻井工程技术是一项极为关键的技术，其技术应用水平的高低会直接影响着石油资源的开发效率和质量。
在石油钻井施工过程中应强化对钻井工程技术的研究力度，不断优化钻井施工工艺和技术手段，充分发挥出钻井工程技术在石油勘探开发过程中的作用。
本文将针对当前钻井工程技术中存在的问题进行深入分析，并结合实际情况提出相应的解决对策，以期能够为相关人员提供参考。
关键词：钻井工程技术；问题分析；效率提升措施引言：随着我国经济的不断发展，我国对石油的需求量也在逐渐增加，石油资源已经成为了社会生产与发展的重要能源。
目前我国石油资源相对较少，且大部分区域为高山深谷，给钻井工作带来了较大的难度，很多钻井工程在施工过程中会出现一些问题，严重影响了钻井工作的正常进行，也给钻井施工企业带来了巨大的经济损失。
为了保证钻井工程的顺利进行，需要在钻井施工之前对其进行分析研究。
一、钻井工程技术中的问题分析（一）钻井速度缓慢钻井速度缓慢可能是由多种原因引起的，例如设备故障、操作不当、井下情况复杂等。
为了解决这个问题，需要对设备进行定期检查和维护，确保操作员熟悉井下情况，并采取适当的措施来提高效率。
（二）钻井事故钻井事故可能会导致人员伤亡和财产损失。
这些事故可能是由于设备故障、操作不当、井下情况复杂等引起。
为防止钻井事故需要采取严格的安全措施，并对设备进行定期测试和保养。
（三）钻井液污染钻井液是钻井过程中至关重要的一部分，但它也可能导致环境污染。
钻井液中的杂质、化学添加剂和油滴可能会污染地下水和土壤。
为了避免污染，需要采用高品质的钻井液，并采取适当的措施来过滤和清洁它。
（四）钻井岩石破裂在钻井过程中，可能会遇到坚硬的岩石。
如果岩石破裂，可能会导致钻井速度慢、钻井事故等问题。
为了解决这个问题，需要采用专门的钻井岩石破裂控制技术，并确保钻井液和钻头的质量。
（五）钻井地质问题钻井地质问题可能会导致钻井速度慢、钻井事故等问题。
深井钻井提速技术难点分析及对策
2018年08月深井钻井提速技术难点分析及对策崔强（中石化江汉工程公司，湖北潜江433121）摘要:深井钻井由于井深度较高，使得其在钻井提速时存在这样或那样的技术难点，为加强对其的分析和处理，本文从深井钻井提速的技术难点分析入手，就提出了如何破解难点的几点对策。
关键词:深井；钻井提速；技术难点；对策深井钻井提速的实施，对于促进开采效率的提升有着不可或缺的作用，所以必须在钻井提速上加大对其的投入力度。
但是就目前来看，深井钻井提速的技术难点较多，需要我们一一破解，才能适应未来发展的需要。
1深井钻井提速技术难点分析1.1地质环境复杂与井身结构的合理性不足由于深井钻井时的地层深，且在地质结构上十分复杂，地质条件也存在诸多变化，即便是在同一井段中，在深部地层中，钻井时也会遇到压力相差大的多层压力体系与复杂多变的地质条件的影响。
与此同时，由于深井在井身结构上存在一定的不足，合理性较差，加上在套封和割封时忽视，导致深井钻井提速的困难较大，若忽视这些因素而将钻井速度提升，又将面临着发生井喷井漏和卡钻井斜等意外事故的风险。
1.2岩石可钻性与机械钻速较低在深井钻井过程中，随着井深不断的加深，使得深井段内的砂质泥岩和泥页岩的细砂岩覆盖在地层上，使得地层压力也在不断加大，并变得较为致密，岩石孔隙与骨架结构都发生巨变，不管是硬度还是密度也在加大，甚至本来是脆性的岩石变为硬质塑性岩，导致其可钻性较差，而且破碎较为困难，普通的钻头往往无济于事，使得深井钻井提速的困难较大。
一般而言，由于井深不断加大，地层岩石性质发生的变化也在加大，尤其是地层岩石的硬度和抗剪抗压强度与耐磨性均会不断增加，岩石性质变化之后，可钻性也会下降，破碎难度都大，无法有效提升深井钻井速度。
1.3钻头加压难度大在深部地层钻井过程中，由于深度不断增加，使得钻柱经常发生扭曲的情况，进而遇到井斜问题，所以为了加强对其的处理，往往会对钻头进行加压，但是由于钻头加压难度大，导致钻井时的岩石破碎效率与机械钻井速度都会影响，加上有的时候的地层存在较大的倾角，为预防出现井斜的情况，就需要清压吊打，而这就会导致钻速无法提升，同时还要将钻速降低，这主要是因为钻头和钻具的组合不到位所导致。
探井钻井速度的影响因素探讨
１ ． 影响 钻井 速 度的 主要 影响 因 素分 析
１ ． １地 质因 素影 响
最 小是 提高 钻井 速度 的关键 。 另外 ， 钻 头型号 优选 、 钻 井参数 优化 、 钻 具组 合 以
及 完井 方式 的确 定都 是影 响深 探井 钻井 速度 的 因素 。
（ １ ） 深部地层硬度大， 岩石可钻性差 ， 在纵向上砂泥岩互层且存在砾石层井
步提 高钻压 的潜 力有 限 ， 目前 行之 有效 的措施 就是 提高转 速 。 提高 转速 有两
种： 一是增 加转盘 转速 或采 用顶 部驱 动装置 ， 二 是采 用井 下动力 钻具 加低 转速 旋 转钻柱 的复合 钻井技 术 。 但 第一 种方法 受钻具强 度 、 钻 机能 量限制 ， 转速 提高 幅度有 限 。 而采用 Ｐ Ｄ Ｃ＋ 井下动 力钻 具 的复 合钻井 技 术 ， 可 充分 发挥 Ｐ Ｄ ｃ 钻 头 适 宜高 转速 剪切地 层 的特性 ， 大 大提 高Ｐ ＤＣ 钻头转 速和机 械破 岩能量 ， 从而 提
高 机械 钻速 。
和硬度增加 ， 破碎方式也相应有了变化 在低压差下易破碎的岩石 ， 在高压差下
则 塑性增 大 ， 难 于破碎 另外 ， 由于压 差对 刚破 碎的岩 屑有 压持 作用 ， 阻碍岩 屑 的及 时 清 除， 造成重 复 破碎 ， 使 钻 速 下降 。
（ ３ ） 深部地 层岩性 不均 质 ， 常发生砾 石块 剥落 ， 井下 复杂情 况发生 几率增 多
工 业技 术
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
Ｉ
探井 钻 井 速 度 的影 响 因素 探 讨
刘春 限 公司 巴州 井下 分公 司 山东 东营 ） ［ 摘 要］ 在石 油 天然气 勘探 中 ， 由于深 层 常常 遇到 岩石 可钻 性 较差 、 岩 石硬 度 大 、 温度 高 ， 常常 会遇 到各 种复 杂 的情 况 ， 严重 影 响钻井 速度 。 本文 主要 对影 响 探井 钻井 速度 的主 要 因素进 行分 析 ， 提 出相 应 的可行 性 建议 ， 提高 钻 头及钻 井 式使用 的 技术含 量 、 提 高装备 水平 、 欠 平衡 钻井 技术提 速 等技术 措施 ， 从根 本上 解决 探井 钻 井速 度 ， 加 快石 油 天然气 勘探 开 发 的步伐 。 ［ 关键词］ 探井 钻 井 ， 速速 ， 因素探 讨 中图 分类 号 ： Ｔ Ｅ ｌ ４ ２ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章编号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ３ ３ —０ ０ ３ ５ — ０ １
钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策
钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策钻井工程技术在石油勘探和开采过程中起着至关重要的作用，但也存在着一些问题影响着钻井效率。
本文将对钻井工程技术中存在的问题进行分析，并提出对策，以提高钻井效率。
钻井工程技术存在的问题：1. 地层复杂性：地层构造复杂，地质条件多变是钻井过程中常见的问题，会导致钻井作业受到阻碍、钻头损坏以及下钻速度减缓，影响钻井效率。
2. 钻井液处理难度：在钻井作业中需要大量的钻井液来冷却钻头、减少摩擦阻力及将岩屑带回地面，但钻井液处理及回收工艺相对复杂，操作难度大，且处理设备投资和运行成本高。
3. 钻井作业环境恶劣：钻井作业常常发生在风沙、高温、高湿的环境中，工人作业受到身体健康、安全等诸多方面的威胁，这也会影响钻井作业的效率和质量。
4. 钻井技术水平参差不齐：由于各个钻井公司的技术实力、装备和人员素质存在差异，导致钻井效率参差不齐，整个行业缺乏统一规范和标准。
提高钻井效率的对策：1. 加强地质勘探研究：在开展钻井前，要进行充分的地质勘探研究，了解地层情况、构造特点及岩性变化情况，采用先进的勘探技术，准确预测钻井地点的地质条件，为钻井作业提供可靠的地质资料。
2. 研发高效节能的钻井液处理技术：通过研究开发高效的钻井液处理技术，提高钻井液的回收利用率，减少污染排放，降低钻井成本，推动钻井效率的提高。
3. 完善安全保障措施：在钻井作业过程中，要加强对作业环境的改善和安全设施的建设，对工人进行安全教育培训，提高工人的安全意识，确保钻井作业的安全高效进行。
4. 加强技术创新和人才培养：鼓励企业加大科研力度，提高钻井技术水平，研发和引进高效、节能、环保的钻井设备和工艺，加强人才培养，提高从业人员的技术水平和素质，推动整个行业技术水平的提升。
5. 促进行业规范标准的制定：加强行业协会和政府主管部门的引导和监管，制定行业统一的规范标准，推动行业内企业间技术经验的交流与分享，提高整个行业的钻井效率。
钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策
钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策1. 引言1.1 钻井工程技术的重要性钻井工程技术在石油和天然气勘探开发中起着至关重要的作用。
随着全球能源需求的不断增长，油气勘探开发也越来越注重钻井工程技术的创新和提高效率。
钻井工程技术的发展不仅可以提高勘探开发效率，降低生产成本，还可以减少对环境的影响，保障能源安全。
钻井工程技术的重要性体现在其对勘探开发工作的全面支持和保障上，只有不断提升钻井工程技术水平，才能更好地应对勘探开发的挑战，确保勘探工作的顺利进行并取得更好的经济效益。
加强钻井工程技术的研究和应用，提高作业效率和质量，已成为当今油气勘探开发领域的重要任务和发展方向。
1.2 存在的问题钻井工程技术的重要性无可置疑，然而在实际应用中仍然存在着一些问题。
这些问题严重影响了钻井效率，增加了作业成本，甚至可能造成生产事故。
下面将详细探讨钻井工程技术中存在的问题。
技术设备老化是一个普遍存在的问题。
随着钻井设备的使用时间延长，设备部件容易出现磨损和故障，导致作业受阻。
这不仅影响了钻井效率，还会增加维修成本。
作业环境复杂也是一个挑战。
钻井作业往往发生在地下深层或海底等复杂环境中，地质条件多变，作业风险增加。
操作人员需要具备高超的技术和丰富的经验，否则容易发生事故。
作业效率低下也是一个问题。
由于技术设备老化、作业环境复杂等因素影响，钻井作业往往效率低下，无法达到预期的生产目标。
这不仅浪费了时间和资源，还影响了企业的竞争力。
技术难题也是钻井工程技术中存在的问题之一。
随着深水钻井、高温高压钻井等特殊技术的发展，钻井面临的挑战越来越大。
技术人员需要不断创新和学习，才能应对日益复杂的技术难题。
钻井工程技术存在着诸多问题，需要加强设备更新维护、优化作业流程、加强人员培训等对策来提高钻井效率，确保钻井作业顺利进行。
2. 正文2.1 技术设备老化钻井工程技术中存在的一个重要问题是技术设备的老化。
随着钻井设备的长时间使用，设备的性能逐渐下降，出现故障的频率也逐渐增加，从而影响钻井过程的顺利进行。
深井钻完井施工难点与技术对策浅析
深井钻完井施工难点与技术对策浅析深井钻完井施工具有机械钻速低、事故复杂多、固井质量差、钻井周期长等特点，在对深井钻完井施工中钻遇地层压力、研磨性、地层温度和固井质量等方面难点分析基础上，提出了在设备配套、井身优化、钻井液和完井方面相应的对策，对提高深井钻完井施工效率和质量具有一定的意义。
标签：深井施工;技术难点;对策随着油气勘探的不断深入，在我国的各个大油田深井的钻井规模和数量在逐年增多，积极攻关防斜打快技术、钻具组合优化技术、钻头优选及钻井参数优化技术，以及自动化钻井技术，使我国的深井钻井的平均井深逐年增加，平均机械钻速也在逐年升高，取得了一定的成果，但是与国外先进的钻井技术水平还存在一定的差距，还需要进一步攻关。
1 深井钻完井施工的难点分析多年的深井钻井技术攻关和现场实践使我们深刻的认识到，深井钻井与浅层井钻井、中深井钻井存在非常大的差别，随着井深不断地增加，其施工的难点逐渐凸显，深井钻井施工主要存在以下几个方面的难点。
1.1 钻遇压力层系多对于一口7000m的深井来说，会从新地层到老地层逐渐加深钻进，在这一钻进过程中，由于地层形成时期的地层压力不同，会钻遇从压力系数为0.8到2.2的多套压力层系，地层压力层系的增多，会使在同一井身结构下存在喷漏同层，这样就会极大地增加深井钻井施工的难度，甚至会发生有发生井喷的风险。
1.2 地层研磨性强深井钻井不是皮下注射，钻遇的地层会越来越古老，在这些古老的地层中，存在硬性的泥岩地层、研磨性强、石英含量高的火山岩地层和一些花岗岩等基岩地层，这些地层的研磨性非常强，限制了PDC钻头的使用，在遇到这些地层的时候只能使用牙轮钻头进行钻进，，行程钻速特别低，严重地影响了施工效率。
1.3 井底温度高随着井深不断增加，井底的温度不断升高，例如松辽盆地的地温梯度为4度/100m，对于该盆地的5000m的深井来说，井底的温度就达到200℃，这么高的井底稳定给钻井液的稳定性提出了非常高的要求，同时高温度也限制了井下仪器和工具的应用，使钻井效率受到限制。
钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策
钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策
钻井工程技术是石油工业中不可或缺的一个环节，它的实施直接关系到石油勘探的成效、成本以及工作安全等多重因素。
然而，钻井过程中仍然存在着一些问题，比如技术不
断更新换代带来的技能短缺、油田环境不断变化引发的新挑战、作业设备维修保养的不规
范等等。
针对这些问题，我们需要采取一些对策来提高钻井效率和作业质量。
首先，我们应该提高技术培训和人员素质，增强技术应变能力，防止技能短缺和应变
能力不足对钻井工作带来的不良影响。
在钻井施工结束后，除了简单的设备维修外，应该
进行全面的维护，防止出现突发状况，减少施工的不稳定因素。
其次，我们要根据油田环境的变化构建灵活可变的施工方案。
比如，当遇到复杂地层
等特殊环境条件时，应该对施工方案进行充分的论证和预案规划。
遇到漏失等安全问题时，也应根据实际情况灵活应变，避免各种不必要的发生的事故。
再次，以设备维护为重点，加强施工设备和工具的维护和保养，确保作业设备的耐用
性和可靠性。
我们需要建立更为严谨的检查制度，确保上岗人员每天有专人对设备设施进
行检查维护，加强危险的钻井操作的管理工作等。
这样就可以有效降低事故发生率，提高
钻井效率。
总之，钻井工程技术是一项复杂的工作，需要我们注重细节，严格管理，提高技术和
人员素质，才能保证作业质量和完成施工任务。
对钻井效率的提高可以通过实际操作的方
式以及加强钻井标准化管理来实现，同时加强施工设备和工具的维护和保养也是为提高钻
井效率所必须采取的对策之一。
深井钻井技术发展的难点及对策
深井钻井技术发展的难点及对策【摘要】文章首次对于深井钻井技术的特点进行了初步的介绍，然后系统分析了深井超深井钻井的主要难点，最后通阐述深井钻井技术措施进行了探讨。
【关键词】深井钻井；难点；对策一、前言深井钻井技术的管理与控制是保证工程质量优劣的首要前提，工程质量的优劣不仅关系到施工的生存发展，而且关系到施工人员的的生命安全。
二、深井钻井技术的特点在油气开发工程中，深井钻井技术系统是一项晦涩难懂、十分复杂的非线性系统。
深井钻井技术的复杂性在其非单一、无序、不透明、不确定性等特点上表现得淋漓尽致。
在实际工作中，不能从单一的角度去思考问题，而应该综合使用各种方法，全面衡量。
在深井钻井技术的发展过程中，应用或验证了很多先进的工程技术。
在某种程度上，深井钻井技术能够体现国家的工程技术水平。
三、深井超深井钻井的主要难点1、地质条件复杂我国陆上深井超深井主要分布于新疆塔里木、准噶尔、四川等地区，这些地区地质条件均很复杂，深井超深井钻井存在地层压力系统多、裸眼段长、井壁稳定性条件复杂、高温24。
C、高压(压力系数2.3)，深部地层岩石可钻性差等难点，同时还要解决山前构造、高陡构造、复杂难钻地层、地应力集中、地层压力异常、地层破碎、地层塑性流变、高矿化度(高密度)、高硫化氢质量浓度等复杂地质条件带来的一系列钻井技术难题。
2、探井地质不确定性探井尤其新区第一口探井具有地质环境因素不确定的特点，包括地层压力、岩石力学特性、应力非均质性、地层状态和岩性、地层分层深度和完井深度的不确定性等，严重影响了钻井设计的科学性、钻井技术措施的针对性和有效性，从而增加了井身结构优化、井眼稳定、井眼轨迹控制、机械钻速的提高、并下复杂情况及事故的预防和处理的难度。
3、深井超深井配套钻井技术有待深化研究深井超深井配套钻井技术有待进一步深化研究，主要包括:钻井工程地质环境信息提取和科学化描述技术，复杂地质条件深井超深井优化设计技术，多压力系统、高陡构造、难钻地层的安全优质高效钻井技术，高密度、抗高温、抗污染钻井液技术，井下复杂情况及事故的预防和处理技术，提高复杂层段及小间隙固井质量技术，先进技术装备、特殊工艺钻井技术的应用与发展等。
深井钻井提速技术难点分析及对策
深井钻井提速技术难点分析及对策作者：张忠新来源：《科学导报·学术》2020年第64期【摘要】钻井技术在地下资源的开采过程中起着非常重要的作用，但是现在科技技术仍不成熟，在很大程度上限制了我国钻井技术的发展。
目前我国在油气开采方面仍然采用的是浅井钻井的科学技术，但是现在由于资源的快速消耗，浅井钻井技术已经无法满足我国对资源的需求，急需深井钻井技术来弥补这一缺陷。
本文将对深度钻井技术进行探究。
【关键词】深井钻井，提速技术，难点分析，对策随着经济的快速发展，世界对资源的消耗越来越大，传统的开采技术已经无法满足人类现如今对资源的需求，因此世界需要加快对资源开采技术的研究。
我国正处于快速发展阶段，对资源的需求越来越多，而国内生产的资源无法满足国内的需求，对外部资源的依赖越来越大，这样的资源环境严重影响国家的资源安全，因此，我国应该提高国家的开采技术来应对可能出现的紧急情况。
但是我国地形较为复杂，大多数资源都分布在隔壁，盆地和山地，这种地势情况增大了开采的难度，对开采的技术要求非常高，严重影响了我国资源的开采能力，若想提高我国资源开采能力，就需要提高我国深井钻井技术。
1.深井钻井技术遇到的难题1.1钻头硬度不足随着地层深度的加深，地下的压力越来越大，所对应的地层的密度也逐渐增大，其硬度也会随着深度的增加而增大，而地下的能源都埋在较深的地下，其对应的土层硬度也是非常的大，当钻头钻到较深的地下时，如果一个钻头的硬度不足，就会在钻井的过程中而出现损坏，那就无法将开采仪器伸进油层，就无法达到开采的目的。
传统的浅层开采技术所用的钻头，已经无法满足在未來的开采需求。
1.2温度问题随着钻井的深入，地下的温度越来越高，一般情况下温度将达到150℃以上，这种温度条件下，很多材料可能会因为温度过高而产生变形，井下作业的橡胶材料会因为高温而快速老化脱落，脱落的材料将会在井内积压，就可能会导致井眼堵塞，进而影响开采的速度，另一方面温度的升高也会降低了钻头在钻井过程中的速度，增加了钻头顶部的压力，并且在高温和土层压力的双重作用下，钻头可能会出现严重的损伤。
钻井工程中提高钻井效率的措施分析
影响石油钻井效率的因素分析 钻井施工过程中不断改进钻井技术措施 提高钻井施工的效 率相应降低钻井施工的成本 对影响钻井效率的因素进行研究 采取对应的策略更好地解决影响钻井效率的因素达到预期的 石油钻探施工的效率 !钻 井 技 术 和 工 程 管 理 上 存 在 着 问 题 由 于 钻 井 工 程 技 术 措施不完善 工程管理过程中各个部门之间的协调沟通不畅导 致施工进度缓慢影响到石油钻探施工的速度 钻前准备不充分 对应急事故的处理能力不强一旦发生应急事故影响着钻井施 工的顺利进行 "缺乏安全监督管理体制 对钻井施 工 现 场 的 监 督 管 理 制 度落实不到位 对钻井施工现场的安全检查和验收不及时发现 安全隐患问题没有及时治理导致井喷井漏等事故的发生严 重影响机械钻速影响到钻探施工的效率 #对 石 油 钻 井 机 械 设 备 的 维 护 保 养 不 到 位 引 发 设 备 的 故 障影响钻井进尺 对钻井设备的选择和使用的效果不佳尤其钻 头的型号确定不理想切削岩石的能力欠缺影响着钻井施工的 效率 如果钻具的选择和配套不合理极易发生卡钻的事故频繁 的卡钻和处理会增加钻井施工的成本而且影响钻井进尺 $由于参与钻井施工人员队伍的成分 复 杂 钻 井 施 工 的 技 术水平欠缺 不能及时解决钻井施工过程中故障 跟不上钻井施 工的进度严重影响钻井施工的效率 尤其针对承包施工方的人 员素质 需要对其进行专业知识的培训 才能满足钻探施工的技 术要求 钻井技术分析 !"# 高压旋转喷射钻井技术的有效应用 当今的钻井技术已经越来越科学新的技术不断涌现新的 方法被不断实践诞生了一些效率高的新技术比如高压旋转喷 射钻井技术它用实践效果证明了在钻井方面的高效率 !"! $%&螺杆快速钻井技术的有效应用 利 用 螺 杆 钻 具 和 %&' 钻 头 的 组 合 形 式 提 高 石 油 钻 井 施 工 的效率 通过选择合理的螺杆钻具及时纠正井斜减少更换钻具 的次数提高机械钻速结合高效的 %&' 钻头延长钻头的使用寿 命 降低对钻头的磨损尽可能节约石油钻井施工成本 依据不同井筒的钻探需要选择最佳的钻具组合如进行水 平井钻探施工过程中 对于特殊的造斜井段 稳斜井段及水平井 段的钻探 应用专门的造斜工具 达到预期的井斜角 提高特殊 井眼轨迹钻井的质量 满足水平井钻探施工的技术要求 钻探出 优质的水平井筒 满足油气田勘探开发的需要 !"' 水平井钻井技术的有效应用 这项技术的实践 方 法 大 致 上 是 通 过 将 钻 井 斜 角 保 持 在 () 度 以上有效地利用特殊井底工具和测量仪器促进钻井工程成功 开展从而进一步提高油气产量 !"( 欠平衡钻井技术的有效应用 在实践操作中欠平衡钻井技术在使用时应该考虑到钻井液 的井底压力必须要大大低于地层空隙压力的情况才可以实施 而
钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策
钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率的对策钻井工程技术是现代石油勘探和开采过程中不可或缺的一环，它涉及到的技术和设备的复杂性对该行业的发展造成了很大的影响。
虽然近年来钻井设备和工艺不断更新换代，但在钻井过程中仍然存在着很多问题，如下：一、深井孔环境复杂：在深井孔中，存在着极高的温度和压力，这增加了钻井作业的风险。
同时，由于地质条件复杂，导致了钻井带来了很多不确定性因素，如地层变化、地下水涌出等等。
二、钻头损耗严重：钻头的耗损是钻井作业的一个常见问题。
由于钻头与地层接触，从而形成了磨损。
“异物”经常会卡在钻头下方，不仅增加了耗损，而且也对操作人员的安全提出了多重威胁。
三、钻井效率低：钻井过程中，存在着许多的无效工作。
例如，当钻头进入岩层时，由于岩石硬度不同，需要反复换取不同材料的钻头，这会增加时间和人力成本等。
由于以上问题的存在，我们有必要采取一些有针对性的措施来提高钻井效率。
具体的措施如下：一、提高设备技术：建立设备检修、维护及追踪管理机制，加强对设备的使用和维护管理；加强设备现场维护技术培训，提高操作人员的技术水平；对设备进行技术改进和优化，降低设备损耗率。
二、优化钻具：加强钻头的设计与制造，增强抗磨性能，提高使用寿命；提高钻头性能，设计不同适用范围的钻头，降低故障率；加强清洗和维护，降低钻井过程中的阻力。
通过实施科学管理、创新技术、提高效率。
使用润滑系统、冷却系统等，并推广使用数字化自动化的钻井装备，自动化设备的使用可使钻井人员的劳动强度逐步降低，增强工作效率。
总之，钻井工程技术的进一步提高和完善，是确保油气资源开采成功的基础之一。
要提高钻井效率，必须充分利用先进的设备技术和优化钻具，再通过合理的管理和作业流程等手段，不断提高钻井效率和安全。
（总计1047字）。
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研磨性 77 78 101 102
性不断变差。如哈拉哈塘深部志留系塔塔埃尔塔格组 的沥青质砂岩具有 7.5~8.5 的可钻性级值，单只钻头平 均进尺仅 180m，平均机械钻速为 1.76m/h[4]。
（2）深部井段井底静止温度高。API 认为正常的 地温梯度为 2.734℃/100m。假设地面温度为 20℃，井 底静止温度=20+2.734×井深。当井深超过 5000m 后， 井下静止温度已达高温标准（国际标准为 150℃），将会 给井下钻具带来很大损坏并影响钻井液的携岩能力。 井底温度过高会导致含橡胶部件的井下工具老化过 快，如螺杆钻具定子橡胶内衬遇高温易老化脱落而失 效，使用时间达不到要求；井底高温会降低钻井液粘 度、减弱大多数钻井液的触变性，从而降低了钻井液的 携岩能力，导致岩屑重复破碎，降低机械钻速。
（4）地质情况复杂。多数深井、超深井所钻遇地层
地质情况复杂，钻井难度大，从而大大降低了机械钻 速。如在川东地区深井的钻井过程中，常遇高陡地质 构造，且断层发育，井斜严重，机械钻速低；在沙溪庙至 自流井井段中，泥岩、页岩、砂岩共存，泥质较重，常常 造成钻头泥包、钻速过低，甚至造成卡钻事故，严重影 响机械钻速。据川西地区钻井资料显示，各个地层含 有砾石层的程度不同，用牙轮钻头钻进时跳钻时有发 生，用 PDC 钻头钻进时对切削齿的损伤较大，再加上 中深部井段的岩性软硬交错，给钻头选型带来了较大 的困难，严重影响了机械钻速的提高。 3 深井提速技术与应用效果
深井、超深井在钻进过程随着井深的不断增加，欲 提高其机械钻速，面临着诸多难题。主要表现为：深部 岩石可钻性差，对钻具的抗高温性能要求高，钻头加压 困难、地质情况复杂。
（1）深部地层岩石可钻性差。随着井深的不断增 加，深部地层岩石承受的上覆压力逐渐增大，岩石的孔 隙和骨架结构发生变化，致使深度每增加 1000m，其岩 石硬度、抗压抗剪强度、研磨性成倍增加，从而使岩石 胶结更致密、研磨性增强、可钻性变差。
针对国内深井、超深井提高机械钻速的难点，本文 主要从复合钻进、优化钻头设计、提速工具等方面总结 出了技术对策，并分析了它们在国内各大油田取得的 应用效果。 3.1 复合钻井技术
复合钻井技术是大幅度提高深井、超深井机械钻 速的主要手段之一，也是近几年来机械钻速飞跃的关 键。其基本原理就是转盘和井下动力钻具同时驱动钻 头转动，以提高机械钻速[5]。
川须家河组地层采用此工具后机械钻速为 2.1m/h，较 邻井提高 33.8%；在塔里木盆地 C—S 地层沙岩、泥岩、 砾岩的应用中，机械钻速较普通 PDC 钻头转盘钻进提 高 166%。
（4）扭力冲击器复合钻井技术。扭力冲击工具是 一种革新性的钻井提速工具，此工具包括扭力冲击发 生器和专用 PDC 钻头两大部分[13-15]。扭力冲击发生器 将流体能量转换成扭向的、高频的、均匀稳定且足够的 机械冲击能量并直接传递给 PDC 钻头以实现瞬间冲 击破岩 。 [16] 专用 PDC 钻头以冲击破碎为主，钻头不需 要钻柱积蓄足够的能量就可以切削地层，井底岩石受 力从常规的挤压-剪切变为拉伸-剪切。该工具耐高 温，能控制钻柱振动，较大程度上提高切削效率，保护 钻头和钻柱。表 4 为阿特拉扭力冲击器在四川和新疆 应用情况，由表可知扭力冲击器复合钻井技术在深井 提速方面较其它复合钻井技术的效果更显著，提高百 分比达到 247%。
区域
四川 新疆
井段 （m） 2700~3800 5000~6800
表 4 阿特拉扭力冲击提速工具（U 系列钻头）在国内应用情况
单趟进尺 （m）
地层
尺寸（mm）
机械钻速（m/h）
本井
常规
365
沙溪庙、千佛崖、自流井
215.9
3.47
1.00
1273
三叠系-奥陶系
241.3
4.21
1.65
提高百分比 （%） 247 162
表 1 为新疆某区块不同井深条件下细砂岩的岩石 力学性质，由表 1 可看出：该区块石炭系砂岩抗压强度 可 达 221MPa，远 超 过 常 规 PDC 钻 头 可 钻 极 限 124MPa。随着井深的增加，该区块细砂岩的硬度、抗 压强度、抗剪强度和研磨性都在不断增加，致使其可钻
* 收稿日期：2013-04-02 基金项目：中国石油天然气股份有限公司科技重大专项课题“碳酸盐岩安全、快速、高效钻完井技术”（2010E-2109）。 第一作者简介：宋建伟（1982-），男（汉族），重庆江津人，西南石油大学油气井工程专业在读硕士研究生，研究方向：油气井工程力学研究。
区的桑株 1 井、秋南 1 井等山前构造井的平均机械钻速 分别为 0.68m/h、0.94m/h；统计玉门油田青西地区白垩 系的 10 口井中，其机械钻速大多在 1m/h 以下，Q2-58 井的机械钻速最高，仍只有 1.16m/h，Q2-64 井的机械 钻速最低只有 0.63m/h[4]。由此可看出，我国深井的低 机械钻速严重制约了深井、超深井的勘探开发进程，不 过在认真分析我国深井提速难点的基础上，辅以国内 外先进的深井钻井工具和技术是能够提高我国深井钻 井机械钻速的，且提升空间还很大。 2 深井钻井提速难点分析
随着浅部油气资源的逐渐枯竭，国内油气勘探目 标逐渐以深井和超深井的方式由浅部转向深部地层。 深部地层油气资源的勘探开发潜力巨大，以塔里木盆 地为首的西部四大盆地深部油气资源量占其总量的 73%；以鄂尔多斯和四川两大盆地为首的中部地区深 部油气资源量占其总量的 53%。然而实践证明，深部 地层存在诸多钻井提速难点，其机械钻速比上部地层 低 2~4 倍[1-3]。所以，提高深部井段机械钻速是提高全 井时效、加快开发速度、节省成本的关键。为此，笔者 认为有必要对国内提高深井机械钻速所面临的难点加 以分析，并主要从提速工具方面总结出相应的技术对 策，以期加快我国深层油气资源的开发进度。 1 国内深井钻井提速概况
（3）旋冲工具复合钻井技术。旋冲工具主要由马 达总成和液力锤组成，该工具的破岩方式可以分解为 旋转破岩和冲击破岩的复合钻井过程。旋冲钻具钻进 时，岩石受高频冲击后，在牙齿与岩石接触处产生应力 集中，同时岩石内部分子被迫振荡产生疲劳破坏，造成 粗大岩屑的脆性破碎[10-12]。另外，连续不断的冲击作用 在井底岩石表面形成延伸程度不同的裂纹，有助于产 生剪切体和旋转剪切破碎岩石，增加了破岩效果。此 工具针对坚硬、脆性岩石提速效果明显，不适用于塑性 地层。该工具在新疆吐哈油田 P2t 地层应用后，平均机 械钻速由 1.74m/h 提高到 2.25m/h，提高比为 29.3%；四
轮钻具并配合不同的钻头类型，可大幅度提高深井机 械钻速。
①高速涡轮钻具+孕镶金刚石钻头：孕镶金刚石钻 头通过高转速磨削和微切削地层，与高速涡轮钻具的 高转速低扭矩特性相匹配。适用于高抗压、高研磨性 和软硬变化频繁的地层，特别适合深井超深井的提速， 该技术的应用情况见表 3。
2013 年第 12 期
（1）高温直螺杆+高效 PDC 钻头复合钻井技术。 常温螺杆耐温上限为 120℃，在深井高温中工作寿命仅 10h，国内认为耐温超过 120℃的螺杆即为高温螺杆。 该技术的提速原理是在基本复合钻进的基础上延长螺 杆使用时间和提高 PDC 钻头破岩效率，其在国内某油 田的应用情况见表 2。
井段 （m） 3900~5900 5500~6900
2013 年第 12 期
西部探矿工程
73
国内深井钻井提速技术难点分析及对策
宋建伟*1 ，何世明 1，龙 平 2，滕学清 2，刘忠飞 1
（1.西南石油大学石油工程学院 ，四川 成都 610500；2.中国石油塔里木油田公司，新疆 库尔勒 841000）
摘 要：机械钻速低是深井、超深井钻井面临的最大难题，严重制约了深部油气资源的开发速度。主 要从提速工具层面上，综述了提高深井机械钻速的难点，探讨了基于高温直螺杆、涡轮钻具和扭力冲 击工具等提速工具的复合钻井技术原理，并分析了他们在国内油田的应用效果。另外还介绍了与机 械钻速密切相关的钻头优化技术、轻泥浆提速技术和 VSI 比能优化钻井等提速技术的提速原理及应 用效果，为国内油气田提高深井机械钻速提供了技术参考。应用效果表明，复合钻井技术是提高深 井机械钻速的有效手段，辅以钻头优化技术、VSI 比能优化钻井等技术能大幅度提高国内深井钻井 的机械钻速。 关键词：深井；机械钻速；扭力冲击工具；轻泥浆 中图分类号：TE245 文献标识码：A 文章编号：1004-5716(2013)12-0073-05
深井、超深井钻井技术是一个国家钻井技术水平 高低的标志，欧洲、美国的深井钻井技术水平一直处于 世界领先水平。国内深井和超深井钻井技术起步较 晚 ，主 要 分 布 在 新 疆 塔 里 木 油 田 、四 川 油 田 、玉 门 油 田。近年来我国在深井钻井周期、钻头选型、钻井液等 方面均取得了很大的进步，但我国的深井钻井问题主 要还是深部地层机械钻速低。例如四川元坝地区下部 陆 相 地 层（埋 深 3200~4900m）的 平 均 机 械 钻 速 为 0.73m/h，其中下沙溪庙、千佛崖组、自流井组和须家河 组 地 层 的 平 均 机 械 钻 速 分 别 为 1.14m/h、0.94m/h、 0.72m/h 和 0.57m/h，井越深机械钻速越低；塔里木地
（3）钻头加压困难。在深井的钻进过程中，随着井 深的增加，钻柱容易屈曲，造成井斜，会加大钻压传递 和施加的难度，严重降低了传统钻井方法的破岩效率 和机械钻速；另外，在地层倾角较大的构造上打井，为 了防止井斜，往往采用传统的轻压吊打措施，大大降低 了 机 械 钻 速 。 如 川 东 北 地 区 的 毛 坝 1 井 ，在 1700~ 1900m 井段，钻压约为 80kN，机械钻速基本小于 1m/h， 井斜由 3°左右降到 2°左右，在 1900~2030m 井段，钻压 增加到 180kN，钻速则由 1m/h 上升至 1.5m/h 左右，井 斜由 2°左右逐渐上升到近 4° 。 [9] 由于防斜和提速存在 矛盾，所以采用传统的钻进方式不能有效提高机械钻 速，应加大涡轮、螺杆、旋冲工具等提速工具的使用。