DUH4井复杂地层大井眼钻井液技术
钻井液技术介绍
6．钾基聚合物钻井液 钾基聚合物钻井液是一类以各种聚合物的钾（或铵、钙）盐和KCI为主处理剂的防塌钻井液。在各种常见无机盐中，以KCI抑制粘土水化分散的效果为最好；而聚合物处理剂的存在使该类钻井液具有聚合物钻井液的各种优良特性。因此，在钻遇泥页岩地层时，使用它可以取得比较理想的防塌效果。
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8．合成基钻井液 合成基钻井液是以合成的有机化合物作为连续相，盐水作为分散相，并含有乳化剂、降滤失剂、流型改进剂的一类新型钻井液。由于使用无毒并且能够生物降解的非水溶性有机物取代了油基钻井液中通常使用的柴油，因此这类钻井液既保持了油基钻井液的各种优良特性，同时又能大大减轻钻井液排放时对环境造成的不良影响，尤其适用于海上钻井。
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1．分散钻井液 分散钻井液是指用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分散作用的处理剂（简称为分散剂）配制而成的水基钻井液。其主要特点是： （1）可容纳较多的固相，较适于配制高密度钻井液。 （2）容易在井壁上形成较致密的泥饼，故其滤失量一般较低。 （3）某些分散钻井液，如以磺化栲胶、磺化褐煤和磺化酚醛树脂作为主处理剂的三磺钻井液具有较强的抗温能力，适于在深井和超深井中使用。缺点：除抑制性和抗污染能力较差外，还因体系中固相含量高，对提高钻速和保护油气层均有不利的影响。
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1．合成聚合物类处理剂 合成聚合物主要用作钻井液降滤失剂、降粘剂、页岩抑制剂等。 2．天然改性高分子类处理剂 改性天然材料来源丰富，价格低廉，在石油工业中有广泛的用途。可生物降解的天然大分子如淀粉纤维素作为主链结构可赋予材料以生物降解特性，使材料具有环保功能。 3．利用工业废料制备的钻井液处理剂 利用工业下脚料制备钻井液处理剂技术性较强，油田化学工作者在这方面进行了一些研究工作。
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（二）国内外钻井液处理剂开发应用 一、国外发展情况 二、国内发展情况
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术深井超深井和复杂结构井的垂直钻井技术是钻井领域的重要研究课题，它们是对地下资源勘探和开发提出了更高的技术要求。
深井超深井主要指的是井深超过3000米的油气井，而复杂结构井则是指存在大量非均质地层或者构造复杂的地质条件下的井筒钻井工程。
本文将就深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术进行深入探讨。
一、深井超深井垂直钻井技术深井超深井钻井技术是油气勘探和开发领域的重点研究方向之一，因为地下资源的开发需求越来越多地转向深层资源。
在深井超深井垂直钻井中，最关键的技术挑战之一是井深带来的高温、高压和高硬度地层，这对井下作业的钻头、钻柱和钻井液等设备都提出了更高的要求。
而且，在深井超深井钻井中，井眼稳定和排屑及井环环空的完整性等问题也是需要解决的难题。
目前，针对深井超深井的垂直钻井技术主要有以下几个方面的研究：1. 高温高压钻井技术：高温高压环境下的固体控制、液相控制、井下设备选择等方面的技术研究和应用；2. 钻柱设计优化：传统的钻井钻具在高深度井钻造施工能力上存在局限性，因此需要研发更加稳定可靠的高深度钻具；3. 钻井液技术：针对深井超深井的地层条件，研究开发适应高压、高硬度地层的钻井液技术，以保证井钻的正常运行；4. 井下设备研发：研发适应深井超深井井下环境的各种井下设备，包括测井工具、定向钻井仪器等。
通过以上技术的研究和应用，可以有效解决深井超深井井下作业中遇到的各种问题，提高井深井的施工效率和成功率。
复杂结构井的钻井工程是指勘探开发中遇到非均质地层或者构造复杂的地质条件下的井筒钻井工程，这类井种在勘探开发中的比例逐年增加。
复杂结构井垂直钻井技术的发展也是为了满足对地下资源勘探和开发的需要。
复杂结构井钻井中，井筒的方向、倾角和弯曲度都不断变化，因此在施工过程中需要克服更多的困难和挑战。
1. 定向钻井技术：通过改变钻头参数、采用不同的钻头类型、优化钻柱结构等手段，实现对井筒方向的控制。
(技术规范标准)钻井液技术规范(正文)终审稿
中国石油天然气集团公司钻井液技术规范第一章总则第一条钻井液技术是钻井技术的重要组成部分，直接关系到钻探工程的成败和效益。
为提高钻井液技术和管理水平，保障钻井工程的安全和质量，满足勘探开发需要，特制定本规范。
第二条本规范主要内容包括：钻井液设计，现场作业，油气储层保护，钻井液循环、固控和除气设备，泡沫钻井流体，井下复杂的预防和处理，钻井液废弃物处理与环境保护，钻井液原材料和处理剂的质量控制与管理，钻井液资料管理等。
第三条本规范适用于中国石油天然气集团公司所属相关单位的钻井液技术管理。
第二章钻井液设计第一节设计的主要依据和内容第四条钻井液设计是钻井工程设计的重要组成部分，主要依据包括但不限于以下几方面：1.以钻井地质设计、钻井工程设计及其它相关资料为基础，依据有关技术规范、规定和标准进行钻井液设计。
2. 钻井液设计应在分析影响钻探作业安全、质量和效益等因素的基础上，制定相应的钻井液技术措施。
主要有：地层岩性、地层应力、地层岩石理化性能、地层流体、地层压力剖面（孔隙压力、坍塌压力与破裂压力）、地温梯度等信息；储层保护要求；本区块或相邻区块已完成井的井下复杂情况和钻井液应用情况；地质目的和钻井工程对钻井液作业的要求；适用的钻井液新技术、新工艺；国家和施工地区有关环保方面的规定和要求。
第五条钻井液设计内容主要包括：邻井复杂情况分析与本井复杂情况预测；分段钻井液类型及主要性能参数；分段钻井液基本配方、钻井液消耗量预测、配制与维护处理；储层保护对钻井液的要求；固控设备配置与使用要求；钻井液仪器、设备配置要求；分段钻井液材料计划及成本预测；井场应急材料和压井液储备要求；井下复杂情况的预防和处理；钻井液HSE管理要求。
第二节钻井液体系选择第六条钻井液体系选择应遵循以下原则：满足地质目的和钻井工程需要；具有较好的储层保护效果；具有较好的经济性；低毒低腐蚀性。
第七条不同地层钻井液类型选择1. 在表层钻进时，宜选用较高粘度和切力的钻井液。
川渝东部气田复杂深井水平井钻井液工艺技术
摘 要 川 渝 东 部 气 田 的地 质 倾 角 大 、 多压 力 系 统并 存 、 力 系 数 高 、 然 气 中含 高 浓 度 硫 化 氢 。 针 对 该 地 区的 压 天 地 层 特 点 ， 东 ９ Ｘ 井 采 用 高 抗 硫 聚 合 醇～ 聚 磺 钻 井 液 钻 井 。现 场 应 用 结 果 表 明 ， 钻 井 液 性 能 稳 定 ， 有 一 定 天 ７ 钾 该 具 的 防 塌 性 、 切 稀 释 性 和 润 滑 防卡 性 能 ， 且 具 有 悬 浮 携 岩 能 力 和 抑 制 造 浆 能力 强 、 温 稳 定 性 好 等 特 点 ， 好 地 剪 并 高 较 解 决 了该 井岩 屑 床 的形 成 、 裂 缝 发 育地 层 的 防 塌和 大 斜 度 井 中起 下 钻 摩 阻 大 时 的 防 卡 难 题 ， 足 了该 气 田 复 杂 微 满
在二 叠 系 和 三 叠 系 近 ３ ０ 地 层 裸 眼 钻 进 ， 有 ０ ０ｍ 具
最大 狗腿 度为 ７ ８ ， 成井 下 摩 阻成 倍 地 增 加 。井 ． 。造 斜 由 ５ ７上 降 到 ４ ． 。 又 下 降 到 ４ ． ３， 升 为 ．。 ５ １， ２ ７ 。上 ６．８， 降 到 ４ ．３； ５ ４ 。下 ８ ０ 。 方位 由 ３ ７下 降到 ０ ６， １。 ． 。上 升为 １ ７， 降到 １ ３ ， ５ 。下 ４ 。上升 为 １ ０ ７ ， 井下 形 成 ５ ． 。在
文 章 编 号 ： Ｏ ｌ５ ２ （ ０ ７ ｓ — ｌ ４０ ｌＯ 一６０ ２０ ）ｏＯ Ｏ ～３
川 渝 东部 气 田复 杂 深 井水 平 井钻 井液 工 艺 技术
王 新 学 周 华 安 杨 兰平 贾 兴 明 杨 峰
（ 四川 石 油 管 理 局 川 东 钻 探 公 司 ， 庆 江北 ） 重
复杂结构井钻井完井液技术
五、深井盐膏层钻井液技术
抗高温多聚磺化复合盐水非渗透钻井 液体系及现场处理工艺技术。 1. 体系流变性控制技术 2. 防塌抑制能力技术 3. 劣质固相控制技术 4. 高价离子控制技术 5. 高密度条件下的防漏堵漏技术
五、深井盐膏层钻井液技术
盐膏层和软泥岩蠕变规律技术。 地层承压堵漏技术。钻井液密 度最高达2.30g/cm3为东部地区 最高密度。 钻具套管防腐技术。
复杂结构井钻井完井液技术
钻井工艺研究院
一．甲基葡萄糖甙钻井液技术
二．非渗透钻井液技术
三．强抑制无固相完井液技术
四．无固相抗高温钻井液技术
五．深井盐膏层钻井液技术
六．超高温钻井液技术
七．气体泡沫钻井液技术
一、甲基葡萄糖甙钻井液技术
一种新型对环境无污染的油基钻井液替代体系 可生物降解，无毒，保护环境 钻井液体系配方简单、配制和维护容易
六、超高温钻井液技术
超高温钻井液技术是一种适于极高温度(260℃)条件下工作 的水基钻井液。 具有好的抗污染性。 具有好的抗热稳定性。 目前已在胜科1井等多口井上进行了应用。
六、超高温钻井液技术
钻井液体系优化技术 钻井液维护处理技术 钻井液高温稳定技术 钻井液井壁稳定技术 钻井液性能监控技术
果十分理想，达到了预期目标。
垦东34C－支P2井是一口气井，试抽期间日产气高达18万立方米左右， 目前正准备投产作业。 垦东34C－支P1井试抽期间日产油达96t，为周围油井的3.3倍，目前正 在进行投产作业。 营451－支P1井——胜利油田第一口陆上鱼骨状水平分支井，现日产油 45t。
利到底。说明该钻井液具有很好井壁稳定能力。
二、非渗透钻井液技术
复杂井眼轨迹条件下的钻井液技术
井液 性 能 ， 效地 解 决 了钻 进 过 程 中地 层 掉 块 垮 塌 、 屑 携 带及 阻 卡 问题 ， 下 钻 畅 通 ， 底 干 净 无 沉 砂 ， 有 岩 起 井 ３次 测
井 、 套 管 均 一次 成 功 ， 级 固 井施 工 顺 利 ； 下 双 二开 井 段 平 均 井 径 扩 大 率仅 为 ０ ５ ， 井 段 没 有 发 生 井 下 复 杂 情况 。 ．３ 全 关 键 词 深 井 钻 井 聚合 物钻 井 液 长 裸 眼 钻 井 卡 钻 钻 井 液 配 方 钻 井 液 性 能 塔 河 油 田
单点测 斜 为 ０ ６ 。井 深 ２３ ５ｍ 时 测斜 未 成 功 （ ． ６， ２ 实 际井斜 已增 至 ４ ８） 测 斜 仪损 坏 ， 检 修 测 斜 仪 ． 。且 在
期 间吊打至井 深 ２５ ５ｍ， ７ 测斜 ， 斜增 至 ５ ４。立 井 ．。 即起钻 ， 下入钟 摆 纠斜钻 具 ： ２ １ ３ｍｍ（ Ａ） 头 ４ ． ３ 钻
井深， ｍ
３ Ｎ 钻 压 、 Ｏ ７ ／ ｎ转 速钻 进 ２ 然 后 Ｏｋ ６ ～ ０ｒｍｉ ０ｍ，
用 １ ０ ２ Ｎ钻 压钻进 ３ 至井深 ２６ ６ｍ 测 ０ ￣１ ０ｋ ０ｍ， ２
图 １ 井 斜 、 位 及 位 移 曲 线 方
斜， 井斜 为 ３ ７ 。井 斜 降低 趋势 明显 ， ． ２， 继续 使用 １ ０ ０
维普资讯
第２ ５卷 第 １期
２０ ０ ８年 １ 月
钻 井 液
与 完 井 液
Ｖｏ ． ５ Ｎｏ． １２ １
ＤＲＩ Ｉ ＬＬ ＮＧ Ｕ Ｉ ８ ＦＬ Ｄ 乙ＣＯＭ ＰＬ ＥＴＩ ＯＮ ＦＬＵＩ Ｄ
Ｊ ｎ ．２ ０ ａｕ ０ ８
５的层 为 石 炭 系 卡拉 沙依 组 。ＴＫ３ Ｏ井 完钻 井 ３ 深 为 ５４ ３ｍ， 级优 化 井 身 结 构 ， 裸 眼钻 进 ； ７ 三 长 二
简析钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势
简析钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势近几年，我国钻井液技术在技术研发和实际应用两个方面，与国外先进技术相比都有了长足的进步。
但是随着我国“十二五”期间对西部地区复杂地质环境下深井、超深井勘探需求的持续增加，现有的钻井液技术水平已经不能够满足实际生产的需求。
因此，有必要从全局角度出发，对我国钻井液技术现状以及应用难度进行归纳，更加慎重的规划钻井液技术的下一步发展方向。
而本文针对这一情况，主要介绍了国内钻井液技术的应用现状，以及在实际应用过程中存在的突出问题。
并结合我国目前西部地下资源开发规划的实际需求，针对我国钻井液技术应用难度，分析了未来我国钻井液技术的发展趋势。
标签：钻井液技术;现状;发展趋势一、国内钻井液技术现状分析（一）水基钻井液成膜技术针对我国泥页岩地质环境较多客观现状，近几年我国在水基钻井液成膜技术的应用过程中，在水基成膜技术方面有了长足发展。
为了优化泥页岩地质不太理想的水基钻井液成膜现状，需要控制孔隙尺寸。
目前国内主要通过在泥页岩薄层添加适当比例的化学材料来加大其电荷密度，从而达到介绍水压力，适当的改变井下水推动力的受力方向，使得井壁更加稳定，从而实现接近理想的水基钻井液半透膜。
（二）超高温水基钻井液技术考虑超深井采用水基钻井液技术时较易出现的超高温工作环境，国内钻井液技术学术研发界充分考虑超高温对钻井液黏土粒子效用的影响，针对性的增强钻井液处理剂对黏土粒子抗热氧降解以及去水化方面的强度。
国内目前一般采用GBH组昂今夜抗高温处理剂，且该处理剂总还进行了更加细致的针对高温带来的各类隐患的防治配方，能够根据具体地质环境及实际应用条件更加具体的解决高温黏土凝结、塌封等问题。
（三）快速钻井液技术我国石油集团针对西部新疆、青海等地区的特殊地质，研制出了一种能够有效减少钻井液环控摩擦力，提高超深井钻井机械转速的快速钻井液技术。
这一项技术不仅能够提高深井、超深井钻探工程效率，同时还能解决上层黏土吸附钻头，造成下钻阻力加大的问题。
深井井下复杂情况处理措施研究
深井井下复杂情况处理措施研究在石油、天然气等资源的勘探和开发过程中，深井井下复杂情况处理是一项非常重要的工作。
深井井下复杂情况包括井下设备故障、地层突破、钻井液失控等，这些情况的处理涉及到工程技术、安全管理、环境保护等多个方面。
为了有效应对深井井下复杂情况，需要进行专门的研究和制定相应的处理措施。
本文将就深井井下复杂情况处理措施进行研究和探讨。
一、深井井下复杂情况的类型及原因分析1. 井下设备故障井下设备故障是深井井下复杂情况中比较常见的一种情况。
这种情况主要是由于井下设备长期工作、高温、高压等因素导致设备出现故障。
钻头磨损、托盘失效、井下管柱扭曲等，这些故障将会造成作业中断、生产损失、甚至人员伤亡。
对于井下设备故障，需要有针对性的处理措施。
2. 地层突破地层突破是指在钻井作业中，井筒在地层中发生意外漏失，导致钻井液回流或者地层破裂，这种情况会导致成本增加、环境污染等问题，甚至会引发严重事故。
地层突破的原因可能有地层压力异常、地层岩层破碎等，需要根据具体情况来制定处理措施。
3. 钻井液失控在钻井过程中，钻井液失控是一种严重的情况。
钻井液失控可能由于泥浆加权失效、泥浆处理不当、地层突破、设备故障等原因导致。
钻井液失控将会影响钻井效率、增加成本，并且对环境造成污染。
以上情况仅是深井井下复杂情况的一部分，还有许多其他情况需要考虑。
这些情况的发生往往是多种因素综合作用的结果，因此需要综合分析和处理。
1. 加强管理、提高设备可靠性针对井下设备故障情况，首要的应对措施应该是加强设备的定期检修和维护，提高设备的可靠性。
在钻井过程中，对于井下设备的使用和维护需要严格按照相关规定和标准进行，确保设备处于良好的状态。
还需要加强管理，提高工作人员的技术素质和业务水平，加强人员培训和安全教育，提高对于井下设备使用和维护的重视程度，降低设备故障的发生概率。
2. 规范作业程序、提高监测预警能力在钻井作业中，需要对于地层情况、钻井液压力、井下设备运行状态等进行全面监测和预警。
各类地层的组构特点、潜在的井下复杂情况、井壁不稳定发生原因及钻井液技术对策的要点
各类地层的组构特点、潜在的井下复杂情况、井壁不稳定发生原因及钻井液技术对策的要点1.胶结差的砂、砾、黄土层(1)地层组构特征：胶结差、未成岩的流砂层与砾石层；钻遇深度通常从0～1000m。
(2)潜在的井下复杂情况：塌、漏。
(3)井壁不稳定发生原因：胶结差。
(4)钻井液技术对策：一般采用高粘切、高膨润土含量的膨润土浆或正电胶膨润土浆；对于大或特大砾石层，可适当提高钻井液密度和环空返速，以利于钻屑的携带。
(5)典型区块：辽河油田明化镇组地层，东疆北三台与三台构造第四系地层，吐哈盆地第四系地层等。
2.层理裂隙不发育软的砂岩与泥岩互层此类地层依据其膨胀性与分散性可将其分为三个亚类：2-1易膨胀强分散的砂岩与泥岩互层(1)地层组构特征：此类地层粘土矿物以伊蒙无序间层为主；大多属于第三系或白垩系地层，成岩程度低，呈块状，处于早成岩期；分散性强，回收率大多小于20％；阳离子交换容量高，15-30mmol/100g 土；泥岩易膨胀，膨胀率高达20-30%；砂岩渗透率高；绝大部分地层属于正常压力梯度，极个别地区此类地层出现异常压力梯度；岩石可※此项研究工作是与各油田泥浆技术人员共同进行的，由徐同台进行综合研究。
钻性级别低，小于1级～3级。
(2)潜在井下复杂情况：造浆性强，地层自造浆密度高，切力大，含砂量高；钻井过程中易缩径，起钻遇卡拔活塞，灌不进钻井液，处理不当易发生卡钻、井塌、下钻遇阻、划眼、蹩泵、井漏；阻卡井段固定，以700m～1500m井段最为严重。
(3)井壁不稳定发生原因：泥岩中伊蒙无序间层吸水膨胀、分散、缩径；高渗透砂岩形成厚泥饼；钻速高，环空钻屑浓度过高。
(4)钻井液技术对策：采用强包被的聚丙烯酸盐聚合物、两性离子聚合物、阳离子聚合物、正电胶阳离子聚合物、正电胶等类型钻井液；对于直径等于或小于φ244mm的井眼，应采用低密度、低粘、低切钻井液，提高返速，使环空钻井液处于紊流；对于直径等于或大于φ311mm的井眼，在保证钻屑携带前题下，应尽可能降低粘切，提高钻井液的抑制性与返速，降低滤失量，改善泥饼质量；控制环空钻屑浓度；搞好固控。
大肚子井眼与工程复杂情况的分析与探讨
测井起下钻顺利 ，未 出现任何阻卡显示 。测井后
由于 甲方 迟 迟 不 能 确定 完 井 方 案 ，现 场 只 能 进行 间 隔 通 井 措 旌 。 总 计 进 行 ｌ１次 通 井 起 下 钻 ，总 间 隔 时 间 ３８ｄ，前 ４次 通 井顺 利 到底 ，自间 隔 １７ｄ后 第 ５次通 井 开 始 出 现 复 杂 情 况 ，具 体 为 在 ３１８０￣３２４０ｍ、３３８０￣ ３４２０ｍ、３４８０～３５１０ｍ、３７６０～３７９Ｏｍ、３９Ｏ０～３９６０ｍ 出 现多 次 阻 卡显示 ，后 续 ５～１１次通 井 过程 中反 复 出现 阻 卡 情 况 ，通 井 困 难 ，遇 阻 最 大 ３０ｔ，上 提 最 大 １２０ｔ，有 一 次短时 间卡死情 况 。在 ３９００￣３９６０ｍ井段尤未难下 ， 每次通井划眼在此井段长达 ４～５ｈ，但是通过之后剩余 井 段 又 下 钻 顺 畅 ，后 甲 方 经 过 商 议 决 定 将 ３９４６￣ ４１２７ｍ井段舍弃 ，造成巨大损失。
汪 深 ｌ一平 ４井 位 于松 辽 盆地 东 南 断 陷 区徐 家 围子 断 陷汪家屯构造 ，使用深层水平井水基钻井液技术体 系 。 施 工 起 始 井 深 ２２３２ｍ，完 钻 井 深 ４１２７ｍ，井 斜 ８８．６１。，方 位 ３４４．２７。，施 工井段 总计 １８９５ｍ，钻进周 期 ９３ｄ，完井周 期 １３１ｄ。
水平井钻井技术难点及对策分析
水平井钻井技术难点及对策分析一、地层复杂性水平井钻井的首要难点之一在于地层复杂性。
在钻井过程中，地层构造和地质特征的多样性会给钻井操作带来很大的挑战。
尤其是在碳酸盐岩等特殊地质构造下，井眼稳定性和工程机械的钻进效率都会受到严重的影响。
针对地层复杂性，可以采取以下对策：1. 根据地层特征优化钻井方案。
在钻井前，要对井址进行综合地质解释，充分了解目标地层的地质特征和构造情况，然后设计合理的钻井方案，包括井眼直径、井眼稳定性和井筒完整性的控制方案等。
2. 加强地质监测和实时数据采集。
在钻井过程中，要加强对地层情况和井下钻井参数的监测，及时调整钻井方案和操作措施，确保钻井效率和井筒稳定性。
二、井眼稳定性在水平井钻井过程中，井眼稳定性是一个非常关键的问题。
地层的特殊性和井长的延伸会导致井眼的非均匀受力和角度变化，从而对井眼稳定性提出了更高的要求。
特别是在高温高压等特殊工况下，井眼稳定性的控制更是具有一定的挑战性。
1. 优化泥浆设计。
在钻井过程中，应根据地层的特点和钻井工况，设计合理的泥浆系统，控制井眼的稳定。
考虑到地层的抗侵蚀性和泥浆的性能，选择合适的泥浆密度和滤液性能，并确保泥浆的冲洗和润滑效果。
2. 加强井眼支撑和钻井液循环。
合理配置加强钢丝网管和稳定器等井下设备，加强对井眼的支撑和保护。
并且加强钻井液的循环和冲洗，确保井眼的清洁和稳定。
三、井筒完整性在水平井钻井过程中，井筒完整性是一个需要特别关注的问题。
由于水平井钻井的井眼长、井深浅、地质条件复杂等特点，会给井筒完整性带来许多挑战。
特别是在进行侧向钻井和水平井侧钻时，更容易导致井筒完整性的问题。
1. 优化井下设备和工艺技术。
选择合适的井下设备和工艺技术，包括钻头、钻柱、钻杆、套管等井下设备，在设计和施工时充分考虑井筒完整性的控制。
四、工艺技术1. 加强人员培训和技能提升。
对于钻井作业人员，应该加强培训和技能提升，提高他们的专业水平和操作技能，确保他们能够熟练掌握水平井钻井技术。
浅议大井眼钻井技术
浅议大井眼钻井技术科学探索井是中海油总公司重点项目，该井是目前渤海湾油田历史上最深的一口预探井，设计垂深5355m，预测地层压力系数1.65，最高井底温度180℃，设计目的层为含H2S和CO2的气层，因此该井也是一口典型的高温高压含硫气井。
通过精细准备及精心施工，科学探索井于2010年顺利完钻，创造了渤海油田钻井作业多项纪录，其中该井φ444.5mm井眼由井深500m，顺利、高效钻穿明化镇组软泥岩近2200m至中完井深2700m，成为渤海油田大井眼钻达深度新记录，其在钻井过程中所采用的一些优快钻井技术措施具有一定探讨和研究的价值。
1 大井眼作业难点分析1.1 机械破岩能量严重不足大尺寸井眼钻头的破岩体积大，φ444.5mm钻头的破岩体积是215.9mm钻头破岩体积的4.24倍，φ311.1mm钻头的破岩体积是φ215.9mm钻头破岩体积的2.08倍[1]。
从目前钻井实际情况来看，当应用PDC钻头时，施加在φ444.5mm 与φ311.1mm钻头上的钻压一般均在50～70kN左右，转速一般为60～80r/min，相比而言显然φ444.5mm钻头在井底的机械破岩能量（单位面积上的钻压×转速）相对不足，如表2所示。
其钻头很难吃入岩石，破岩方式主要以研磨为主，而不是体积破碎，导致钻头破岩效率很低，从而影响了机械钻速的提高。
表2 不同尺寸井眼的破岩体积和机械能量对比钻头尺寸/mm 井底面积/cm2 破岩体积/cm3*m-1 破岩体积比值钻压/kN 转速/r*min-1 单位井底面积钻压*转速比值，%Φ215.9 365.91 36591 1 60 80 1.31 100Φ311.1 759.75 75975 2.08 60 80 0.63 48.1Φ444.5 1551.01 155101 4.24 70 80 0.36 27.51.2 钻井时钻具蹩跳严重大尺寸井眼扭矩变化大、地层非均质、井底清洗不干净、切削齿吃入不好、高转速时扶正器碰刮井壁，会引起跳钻，造成PDC钻头钻进不平稳，降低钻头机械破岩能量，并且容易造成崩齿损伤钻头，降低作业效率。
XH4井高密度钻井液技术
度至 ２ ２ ｇｃ ３确保套管顺利 到位 ， ． ０ ／ｍ ， 现就施工过程 中 遇 到 的难 点 和存在 的一些 问题 进行 探讨 。
２ 施 工存 在 的主 要 问题
其中钻井液 的流变性问题 比较突出， 在谨慎和合理 的维护 下 ， 以保 证 体 系具 有 较 好 的 流 变性 。但 是 可 ＸＨ４井 在施 工 过 程 中 曾 多 次 出 现 粘 度 非 正 常 升 高 ， 粘 切过高导致施工泵压高 。现场分析 主要 由多种原 因造 成的 ， 包括维护方案 的合理性 、 助剂的配伍性 、 体系的抗 盐 抗 温性 、 固相对 体 系 的破 坏 以及 加重 剂 的沉 降稳 定性 和碱土金属的含量 ， 均会造成其稳定性下降， 粘切升高 ， 泵压 过高 。井 眼环 空 水力 环境 渐趋 恶 化 ， 由于 固相 粒 子 在井壁 的沉降机会增大， 要求液流具有一定 的冲刷能力 来 抵 消这 种沉 降效 应 。但 由于 高 密 度 体 系 的循 环惯 性 大， 排量难 以提高 ， 操作难度大 。在 Ｘ 井 ， Ｈ４ 密度提至 ２ １ｇ ｃ ． ５ ／ｍ３时 ， 种 现 象 尤 为 明 显 ， 环 泵 压 高 达 这 循 ２ＭＰ ， 量 仅为 １～ １Ｌ ｓ钻杆 环 空返 速 只有 ０ ４ ５ ａ排 ８ ９ ／， ． ～ ０７ ／， ． ｍ ｓ基本不具有 冲刷效应 。基本处理思路 ： 先稀释 后加重 ， 但这种方法并不能从根本上解决 问题。 要 想从 根本 上解 决 问题 ， 须从 加重 剂 配伍性 的选 必 择， 以及 稀 释剂 的最 优加 量上 考 虑 。现场 采 用不 同 比例 的 铁 矿 粉 与 重 晶 石 复 配 进 行 加 重 ，当 比 重 达 到 ２ １ｇ ｃ 时， ．０ ／ｍ３ 体系固相分数达 到 ４ ， ２ 而在扩孔过程 中， 还有岩屑的混入， 导致 固含增加 ， 使其流变性变差 。 进行大量的稀释或替换泥浆都给钻 井工作 带来 了巨大 的麻 烦 ， 形 中也增 加 了成本 。确 定加 重 剂 的选 择 也是 无 高密度钻井液成败的关键 。此后 现场全部使用铁矿粉 加重 ， 力争体系内的固含尽可能低 。控制高密度钻井液 粘度是现场应用是否成功 的关键之一 ， 因为高粘度易于 引起 井下 复 杂情 况 。一 般情况 下 ， 释剂 的 稀释 效果 会 稀 随着钻井液体系固相的升高而降低 ， 由于高密度体系 固
鄂尔多斯盆地深部复杂地层钻井液技术
鄂尔多斯盆地深部复杂地层钻井液技术鄂尔多斯盆地是我国主要的油气勘探区之一，其地质条件比较复杂，深度大、温度高、压力大、含硫高等特点，钻井困难系数比较高。
由于此区域地下构造复杂，地层厚度大，因此需要选用一种适用于深部复杂地层的钻井液技术。
目前，鄂尔多斯盆地的钻井液技术除了常规水基钻井液和油基钻井液以外，还有一种新型的钻井液：复合钻井液。
该钻井液由多种添加剂组成，能够满足深部复杂地层的钻井需要。
复合钻井液的组分包括聚合物、碱性乙醇胺、聚丙烯酰胺、醇混合物、粘土矿物、有机酸、表面活性剂等，其中聚合物、聚丙烯酰胺、醇混合物具有减阻剂的作用，表面活性剂能够增加钻井液的润滑性和防止井壁的崩塌，有机酸则可以中和井底的氢氧化钙和其他钙镁离子。
复合钻井液不仅可以有效地减轻钻头对地层的损害，而且还可以促进钻孔的稳定，降低钻井液的粘度和密度，提高钻井效率，减少钻井时间，降低成本。
而且，复合钻井液中的有机酸可以降低地层的pH值，降低酸价，减少钙镁硫化物的生成，从而防止井壁崩塌和钻头的堵塞。
在使用复合钻井液的钻井过程中，需要注意以下几点：1、建立完善的控制系统，严格按照钻井液的配比比例添加各种组分，密切监控钻井液的运行状态和pH值，及时进行维修和更换工作。
2、在钻井液的运行过程中，要避免对地下油气资源造成污染和扰动，尤其是加强对井壁控制的管理，防止井壁的漏失和钻孔的侵蚀。
3、在钻井液运作过程中，需要不断的对各种组分的作用和相互关系进行研究和调整，优化钻井液的配比，提高钻井效率和质量。
总的来说，鄂尔多斯盆地深部复杂地层的钻井液技术是一项非常关键的工作，需要严格把控各种因素，选用合适的钻井液，加强钻井中监控和维护工作，以提高钻井效率和质量，保障地下油气资源的开发和利用。
除了复合钻井液以外，还有一些其他的钻井液技术可以应用于鄂尔多斯盆地的深部复杂地层钻井。
例如，钻井泥浆是一种重要的钻井液，可用于巨厚复杂地层的钻井，可以保持井壁的稳定性，并减轻井壁的垮塌和钻头的磨损。
海洋复杂地层与深水钻井液关键技术及工业化应用
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油井钻井液技术
靖安油田钻井、完井液维护与处理 技术规程
(四)对工程施工措施的要求： 1.采用无固相聚合物钻井液快速钻进，接单根及
测斜前应适当循环，操作要快，防止沉砂卡钻。
2.起下钻出现遇阻时，要及时接方钻杆循环划眼 并处理钻井液，以克服井下复杂，严禁猛提猛放 造成卡钻事故。
(3)钻井液转化完毕，应大排量循环洗井2～3周， 观察振动筛确认无钻屑返出时方可起钻，准备电 测。
靖安油田钻井、完井液维护与处理 技术规程
(4)起钻时必须及时灌满钻井液，防止地层压力不 平衡造成井壁失稳，影响电测作业。
(5)钻井液转化后起钻时若出现遇阻，严禁硬提硬 拔；应该把钻具下到井底，接方钻杆循环处理钻 井液，同时加入0.5～0.8% 润滑剂（RY-828）， 以改善泥饼质量和润滑性。
靖安油田钻井、完井液维护与处理 技术规程
(4)卡准地层，及时按循环周均匀加入聚合物处理 剂，尽量做到以聚合物胶液方式进行处理，禁止 打开易垮塌层后才做处理。
(5)钻井液性能维护与调整处理要做到“在补充中 调整，在调整中补充”。避免直接加水、等水加 够了再加处理剂的方法；另外将处理剂加够，粘 度提高到一定幅度后再加水稀释的方法也不可取； 因为以上的两种作法对防塌防膨胀都不利，要求 调整或补充时用配好的胶液按循环周加入。
(1)进入该井段时，继续延用原井钻井液，从处理 剂的选择使用上主要以絮凝能力较强的PAM和KPAM为主，尽量不要使用PAC-141等聚合物提粘 剂和PAC-142、PAC-143等降失水剂，目的在于 使钻井液具有良好的絮凝能力，因为，在延长组 钻进中，地层造浆严重，若钻井液絮凝效果不好， 钻井液固相含量、密度、粘度上升后将导致缩径 遇阻、卡等复杂
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西部探矿工程
９ １
ＤＵＨ４井 复 杂 地层 大 井 眼钻 井液 技 术
张 瑜 ， 徐 江 张 国 ， ， 舒 畅 ， 梅春桂
（． １ 西南 石油 局湖 南钻 井公 司 ， 疆 轮 台 ８ １ ０ ； ． 新 ４ ６ ０ ２ 中石化 石油工 程技 术研 究院 ， 北京 １ ０ ０ ） ０ １ １
Ｉ Ｄ Ｈ４井二 开钻 井 液技术 难点 Ｕ （） １地层 造浆 严 重 。库 车 组 形 成地 质 年代 较 晚 ， 地 层压 实 程度 较弱 ， 部棕 红 色 软 泥 岩 蒙脱 石 含 量 高 ， 上 易 水 化 分 散 ， 浆严 重口 ； 车组 中部 存 在“ 泥岩 ” 该泥 造 库 胶 ， 岩塑 性极 强 ， 吸水膨 胀 造 成 缩 径 阻卡 ， 由其 出色 的 易 并
降 低 钻 井 液 滤 液 水 的 活 度 ， 止 地 层 中 的 泥 质 固 相 防
（） ２ 山前 构造 、 井壁 失稳 。本 井位 于 山前构 造上 ， 地 层倾 角 大 ， 库车 组下 部 的砂质 泥岩 、 岩互层 薄 ， 且 泥 易发 生剥 落 、 掉块 等井 下 复杂 情 况 ， 求 钻 井 液 具有 良好 地 要
困难 。
为 此 ， 用 Ｐ 一 １ ＹＫ— Ｈ（ 选 Ｂ 、 沥青 类 ） 提 高 钻 井 等
液封 堵 能 力 ， 青 粉 在井 温 和 井 底 压 差 下 发 生 变 形 ， 沥
封堵 地 层 层 理 、 裂 隙 ， 高 对 裂 缝 的 粘 结 力 ， 井 微 提 在 壁形 成 良好 的 内 、 泥 饼 ， 外 泥 饼 可 与 地 层 之 间 形 外 且 成 一 层 致 密 的保 护 膜 ｌ ， 外 泥 饼 难 以 被 冲刷 掉 ， ＿ 使 ２ ］ 阻 止钻井液及 滤液进 入地 层 ， 止砂 泥岩 剥落 、 块 。 防 掉 加 入 １ ～ ３ × Ａ一 １ 聚 胺 ） 提 高 滤 液 抑 制 性 ］ Ｊ （ ， ，
要： 据 Ｄ 根 ＵＨ４井地 层特 点 、 井的复 杂 情 况 ， 邻 对钻 井液 及施 工工 艺进 行优 化 研 究 ， 用 双 聚 高 使 性能钻井液成功解决 了钻井中与钻井液有关的复杂 问题 ， 包括以下几方面： 山前构造 带的井壁稳定、 大井眼井眼净化和石膏污染、 钻井液润滑防卡等。 关键词： 双聚 高性 能钻 井液 ； 井壁 稳定 ； 眼净化 ； 井 润滑 防卡 ； 山前构 造 ； 膏 污染 石 中 图分 类号 ： ２ ４ 文 献标识 码 ： 文章 编号 ：Ｏ ４ ７ ６ ２ １ ） ９ 。 ９ ～ ０ ＴＥ ５ Ｂ １ ０ —５ １ （ ０ ２ ｏ 一 ０ １ ３ 新 疆 塔里 木盆 地 天 山南 缘 区块 油气 勘 查 项 目是 中 石 化 在新疆 探 区 的重 点勘 探 项 目 ， 贯 彻 国 家 “ 部 大 是 西 开 发 ” 西气 东输 ” 、“ 战略与 培育 大 型天 然气 田 的主力 勘 探 区块 。为探 索都 护 圈 闭 中新 生 界 碎 屑岩 地 层 岩 性 圈 闭的 落实 程度 、 储层 发 育 特征 和含 油 气 性 ， 验 该 区 储 检
携砂 和 封堵 防塌 能力 。 （ ） 眼 大 、 眼段 长 。本 井 段 采 用 １ ． 头 钻 ３井 裸 ７ ５钻
进 至 ３ ０ｍ， 眼段长 ２０ ｍ， ３０ 裸 ７ ０ 主要 钻遇泥 岩 造浆 地层 ， 若 粘切 过高 ， 钻井 液性 能难 以控 制 ； 粘切 过低 ， 能及 时 不
层 预测 技术 方法 的有效 性 ， 现 轮 台地 区油 气 新 突破 ， 实 带 出岩屑 ， 因此 本井段
摘
加 快 天山南 地 区油 气 勘探 。中 石化 及 西 北 分 公 司 在 塔
里木盆 地 库 车 坳 陷都 护 圈 闭 布 置 的一 口重 点 预探 井— — Ｄ ＵＨ４井 ， 计 井 深 ６ ９ｍ。二 开 大 井 眼 长 裸 设 ２６ 眼段 施 工为 该井 的重 难点 之一 。 该 井于 ２１ 年 ７月 １ ０１ ６日使 用 ｊ４ ４ ５ 牙 轮钻 ２ ４ ． ｍｍ 『 头二 开 （ ５ ８ ０ ｍｍ 套 管 下 深 ５ ８ ， ９ ｍ） ７月 ２ 日钻 进 至 ０ １ ３ ｍ， 钻 换 Ｐ Ｃ 钻 头 ， ８月 １ 日钻 至 井 深 ０１ 起 Ｄ 于 ７ ３０ ． ０ ３ ００ ｍ中完 。该 井 段钻 进仅 使用 １ 牙 轮钻 头 、 个 个 １ Ｐ ＤＣ钻 头 。
粘性 ， 导致 钻头 泥包 。 易
（） ４正压 差 大 ， 造 成 粘 附 卡钻 。本井 段 下 部 易垮 易 塌、 掉块 ， 因此钻井液施工密度高 ， 而上部裸眼地层压力 低 ， 段砂质 泥 岩连通 性 好 ， 大 的 压差 与 良好 的渗 透 大 较 性极 易 产生厚 泥饼 ， 致粘 附卡钻 。要求 保证 钻井 液具 导 有 良好 的护壁 、 封堵 能 力 ， 所形 成 的泥饼 薄 而韧 ， 同时钻 井液具有良好 的润滑性 能， 降低泥饼摩阻 ， 防止粘附卡 钻发 生 ， 确保井 下施 工安 全 。 ２ Ｄ Ｉ４井钻 井液 技术对 策研 究 ＵＩ ２ １ 山前构 造带 的井壁 稳定钻 井 液技术 ． Ｄ ＵＨ４ 开井 段 岩 性 以砂 岩 夹 泥 岩 段 、 岩 段 为 二 砾 主 。该井 段受 地应力 和 山前构 造 的影 响 ， 泥 岩地层 不 砂 稳定 ， 剥落 、 易 掉块 ， 岩 渗透性 好 ， 砂 易形成 厚泥饼 缩径 ， 引起 起下 钻遇 阻 、 吸附卡 钻 、 钻等复 杂情 况 ， 下不 安 埋 井 全给 钻井 工程 以及 大量 的掉块 给录 井 作业 带 来 极 大 的
＊ 收 稿 日期 ：０ ２０ —４ 修 回 日期 ：０ ２０ —５ ２ １—，２ １ ２ １—４２