煤层气参数井小井眼钻井技术

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小井眼水平井钻井技术

摘要：小井眼开窗侧钻井工艺技术的运用，分析小井眼侧钻井实际固井作业中存在的问题，针对难点，提出解决小井眼开窗侧钻井固井工艺技术存在问题的重要措施。本文对小井眼水平井钻井技术进行分析，以供参考。

关键词：小井眼；水平井；钻井技术

引言

国内多数油田进入开发后期，在长时间的开发生产中由于套管变形、损坏、井下落物施工、井下水锥、气锥各方面影响导致油井已经不能正常生产，为降低钻井成本，开发油田潜力，国内开始广泛研究推行小井眼开窗侧钻井。

1小井眼水平井技术简介

小井眼水平井技术是指用直径小于等于6″的井眼穿过目的层，井斜不小于86°，并保持这一角度直至打完水平段的一种钻井技术。具有小井眼井和水平井的双重优点，具有机械钻速高、钻井成本低、环境污染物排放量少等优势，在老油田加密井开采剩余油、老井和报废井改造再利用，以及特殊油气藏资源的开采中得到广泛应用。小井眼钻井技术在国外研究起步较早，20世纪50年代美国就开始使用该项技术，节约了钻井成本，20世纪60年代前后是国外小井眼技术发展的高峰期，世界上各石油公司共钻超过3200口小井眼井，取得了较高的经济效益。进入21世纪前后，国际油价居高不下，小井眼技术未得到足够重视，技术也未取得实质性突破。直到近10年来，各老油田开发进入后期和国际油价的下跌，小井眼技术和小井眼水平井技术再次进入高速发展阶段，除了在1000m以内浅井中得到应用，在垂深超过3500m的深井中也得到较大范围应用，并取得了良好效果。

2小井眼水平井钻井优势

2.1技术发展迅速

目前，国内外针对小井眼钻井技术的研发进展飞速，从小井眼钻井钻机、配

小井眼钻井井控技术

内容积是指钻柱（或管柱）的容积。
Ｖ￣＇Ｄ柱ｘ枉１－４＝ｒｒｘ内。Ｈ × ０６１式中一内容积１；ＴＩ（）１
壁和井底，因此作业工况不同时，底压力是不一井
样的。井眼静止：底Ｐ静柱Ｐ升＝液正常循环：底Ｐ静柱Ｐ环损Ｐ井＝液＋空失提钻时：底１液一吸Ｐ井＝Ｐ静柱尸抽下钻时：底Ｐ静柱Ｐ激Ｐ井＝液＋动
研究
小井眼钻井井控技术
＿谭世武秦本良吴强胡晓霞
１中国石油新疆分公司井下作业公司工程技术科（油田新疆克拉玛依８４０）３００
摘要由于小井眼钻井成本较常规钻井低，有利于环保，并因此，小井眼钻井已成为了一门热门钻井技术。新疆油田也进行了
ｐａｉｅｌｎｄ．Ｋｅｙｗｏｒｓｌｍ—ｈｌ；ｄｉｌｎｗｅｌｏｎｒｌｔｃｏｏｄｓｉｏｅｒｌｉｇ；ｌ—ｃｔｏｅｈｎｌｇｙ
小井眼，名思义是相对于常规井眼尺寸偏小顾的井眼结构，同的国家定义不尽相同，的认为不有
ｉｉｂｎｆｉｎｉｎｅｔｒｔｔｎＴｅｔｓｏｉ — ｏｒｌｇａｏｄｃｄｉＸｎｉｇｏｆｌｓｎｕｃｅｅｔａｔＡ — ｔｓｅｅｃｌｏｅｖｒｍｎｏｅｉ．ｈｔｆｌｈｌｄｉｉｓｎｕｔｉｊｎｉｉｄｄｓｃｅｄｄａｌ．ｃｉａｔｏｐｃｏｅｓｍｅｌｎｗｃｅｎａｌｅａｓ

小井眼钻井技术

一)1990年代以来，国内外小井眼钻井技术的发展方向和趋势

近10余年，随着油气生产费用的提高，以及石油工程领域不断向边远地区扩展和钻井工艺技术水平的提高，钻小井眼井开采油气的优越性更加明显，使得小井眼钻井技术成了继水平井钻井技术之后的叉一研究热点。截至目前，世界上已钻成小井眼井上万口，最大垂直井深超过6000m。小井服钻井具有诸多的优点，见表l。目前，在国内外该技术已应用于水平井、深井钻井中，如侧钻小井眼多分支水平井等，国外已开始用连续管钻小井眼。

表1小井眼钻井技术情况表

目前小井眼钻井技术比较发达的国家有：美国的Amoco 公司、Baker Hughes 公司、Nabors 工业公司、英国的BP 公司等。近年来，国外公司为了配合小井眼钻井，开发和研制了一系列适合小井眼钻井的配套设备，主要集中在钻头及马达、固井、井控、取心、小井眼水平钻井等方面。研究发展的小井眼先进技术归纳起来有：带有顶部驱动的小井眼钻机；井下动力钻具；采用井控专家系统控制和预防井喷；采用连续取心钻机进行小井眼取心作业；采用高强度固定齿的新型钻头。目前小井眼钻井技术已比较成熟，工具设备配套齐全，已有可用于76.2mm(3in)井跟的钻井工具，以及多种连续取心钻机和混合型钻机。挪威还准备向北海南部深层的高温、高压气藏发展小井眼钻井。井场面

积

钻井设备

人员钻井费用钻进岩屑量其他

<1200㎡小型化、重量轻，利用

偏远地区的钻井，钻机和其他辅助设备不足200t 8～10人/d

井场各项费用减少60%，节约钻井成本15%～40%，边远

侧钻小井眼钻井技术

5.2 扩划眼时一定要分清井段地层
岩性，砂岩井段切不可长时间定点
循环。
四、几点建议
1.完善小井眼钻井配套工具及钻具。 2.完善小井眼钻井轨迹设计及监控程序软件。
3.研制小井眼钻井水力加压工具。
4.研制小井眼钻井扩划眼工具。
5.开展小井眼钻井井壁稳定性研究及钻井液体系研究。
4.4 严格控制钻具在井下静止时间。
4.5 对随钻井段，单只钻头长钻进井段要进行
短起下。
4.6 起下钻至窗口及定向造斜井段遇阻卡，切
不可强提、硬压，以防挂坏窗口、造成卡钻；
发现窗口有问题，应即时修窗。
5、小井眼扩划眼
5.1 侧钻井眼小，地层一旦缩径、沉砂、井眼不规则，就要及时扩划眼。针对不同情况，应采用不同钻具组合及选用不同类型钻头。对沉砂引起的划眼，对钻具组合及钻头类型选择性不强，采用普通牙轮钻头即可；对缩径井段扩划眼最好用长刀翼的刮刀钻头加大直径钻铤；对不规则井眼扩划眼，用牙轮钻头加大直径钻铤及稳定器效果较好。
钻进参数的选择钻压的选择要兼顾钻头、
轨迹控制等因素，一般控制在20-60KN，转速
的变化一般对方位变化有较大的影响，高转
速能对右漂方位起到一定抑制作用，一般控
制在 70-110RPM ，泥浆泵排量一般要求 8-
10L/S。
4、预防复杂情况的安全措施

煤层气井钻井技术

２１多分支水平井技术．
阻和扭矩最小。煤层气多分支井的显著特点是水平位移大。分支较多，从而导致钻柱和套管柱在井眼内摩阻和扭矩很大，以及钻压难以加上等问题，摩阻和扭矩是多分支水平井的水平位移大小的主要限制因素，所以应尽可能选择摩阻扭矩小的轨迹。⑤ 考虑到煤层的井壁稳定性差，主井眼和分支井眼要处于煤层的中上部位．以利于安全钻进。⑥分支井跟长度、方位和距离的优化设计需要结合煤层气藏、钴柱力学和经济评价等多方面的因素进行综合考虑。（）多分支水平井井身结构优化设计。井身结构优化设计是保３证全井安全、快速钻达目的层并达到开发目的层的重要前提，层气煤多分支井井身结构设计与常规油气井的设计略有区别，需考虑洞穴井与水平井的连通、后期的排水采气和煤层井壁稳定等因素。水平分支井通常采用的井身结构为：２４珊毫４．ｓ层套管 × ＩＨ＋巾１９ｍ技术套管ｘ２（３．ｍ７下至造斜段结束处）＋１１ｍＨ２ｒ主水平井ａ眼（眼完井）＋ｌｌ分支水平井眼。裸２蛐洞穴井的井身结构一般为：２４５ｕ￣层套管ｘＨ＋４．ｎｎＩ１９舢ｎ￡３．壬术套管 × ２（７Ｈ煤层顶）＇裸眼段（４－包括口袋）另外，煤层气多分支井井身结构的优化设计还需考虑以下因素： ① 由于煤层承压强度低，技术套管一定不能下到煤层中，防止固井时将煤层压裂，导致后续钻进过程中的井壁坍塌。②从抽排采气的角度考虑，套管必须将煤层上部大量出水的层位封住。③为了在洞穴井全煤层段造洞穴，井底必须留有合适的口袋。口袋留深以不揭开下部含水层为基本原则，应优先考虑增大口袋留深。④如果多分支水平井为多羽状，则水平井的技术套管不能下到造斜段中，应下到造斜点以上部分．以便于后续的裸眼侧钻。

煤层气多分支水平井钻井技术探究

井眼进入到煤层之后一定要和排采直井相互参考文献连通才可以钻主支和分支，且需要有精确ｆ１并１高德利等．层气定向羽状水平井开采机煤的制导技术支持，当前，国公司拥有这项专理与应用分析Ｕ．然气工业，０５１．美】天２０（）利技术，这种技术中的精确定位设备，即『１清英，保安．国煤层气多分支井钻井２鲍鲜我
—
—
一
ＣｉａＮｅＴｃｎｌｇｅｎｒｄｃｓｈｎｗｅｈｏｏｉｓａｄＰｏｕｔ
工业技术
煤层气多分支水平井钻井技术探究
姜和
（庆钻探钻采＿程技术研究院长庆分院，川Ｔ－陕西西安７０２）１０１摘要：用多分支水平井钻井技术来开发煤层气，利可以提高单井的产量、降低钻井的综合成本。本文主要介绍了煤层气多分支水平井的主要特点以及煤层气多分支水平井钻井的几种主要技术。关键词：煤层气；多分支水平井；井技术钻
ＲＲ系统，ＭＳ主要是利用旋转磁性接头，正在钻井里可以产生几十米之外就能够探测的一个磁场信号，在目标井里下人一个有线的探管，以测量出磁场的强度及方向，通过对测并量的数据进行分析来判断钻头和洞穴间的相艺。对位置，在连通前还要对轨迹进行有效地调当一口井完成之后，通常需要进行排水整，样才能实现连通。这降压以使煤层气解析，这样才可以产气。层煤４欠平衡的钻井技术。、气的多分支水平井因为其工艺的特点，需要为了达到保护产层、快速度、于携带加利专门的排采直井来排水和产气，而且这口直煤屑的目的，采用欠平衡的钻井技术，是要就井一定要水平井相连通才可以达到目的。因从另外一口井里把气体注入到水平井的中此，煤层气的多分支水平井通常都要先打一间，以实现在环空的气液混合，降低液柱的并个排采直井，然后再在适和的位置打一口水压力，这种情况也只有在煤层气多分支的水平井（称为工艺井）这口水平井和直井相平井中才会有。也，连通，之后再钻多分支的水平井。５、井身结构和井眼轨迹优化的设计技二、煤层气多分支水平井钻井技术分析术。煤层气多分支水平井是多种先进的钻井煤层气井通常比较浅，排采直井和工艺技术综合的运用，主要有以下几种技术：井井口问的距离一定要适当，而且还要依据

小井眼钻井技术在煤层气勘探中的试验研究_黄洪春

＊黄洪春,工程师,1966年生;1986年毕业于重庆石油学校钻井专业,现从事煤层气钻井完井技术研究和试验工作。地址:(065007)河北省廊坊市万庄石油分院完井工艺研究所。电话:(010)62095017转3301。

小井眼钻井技术在煤层气勘探中的试验研究

黄洪春＊

(中国石油天然气集团公司石油勘探开发科学研究院廊坊分院)

黄洪春.小井眼钻井技术在煤层气勘探中的试验研究.天然气工业,2000;20(2):54～56

摘　要　煤层气作为一种新兴的非常规天然气资源,正越来越受人们的重视。中国石油天然气集团公司也先后进行了10多口井的尝试。但由于煤层气单井产量较低,工艺性试验投入大,勘探效益低。为降低煤层气钻井成本,借鉴了国内外常规油气井小井眼钻井技术的成功经验,结合煤层气的特点,研究了小井眼钻头、煤层保护、小井眼取煤心等工艺技术,评选了小井眼钻机,并在现场进行了1口煤层气小井眼钻井试验。通过与常规煤层气试验井对比,分析了煤层气小井眼钻井的经济效益。文章介绍了上述石油系统(CNPC )煤层气钻井现状及煤层气小井眼钻井技术研究和勘探性工艺试验情况。

主题词　小井眼钻井　技术　煤层气　勘探钻井　研究

煤层气在国外已投入工业性开采,并形成了煤层气工业。而国内起步较晚。中国石油天然气集团

公司于90年代初才开始介入煤层气的研究,经“八五”准备性研究后,列入了“九五”重点攻关研究项目。经过几年的探索,在研究和工艺性试验上都有长足的发展。就煤层气钻井技术而言,进行了常规钻井和小井眼钻井等技术的研究和工艺性试验,取得了一些认识。现就煤层气小井眼钻井试验情况与广大钻井同仁进行一些探讨。

岩气参数井小井眼钻井技术——以常页1井为例

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐａｒａｍｅｔｅｒｗｅｌｌａｌｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄｅｘｅｃｕｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｉｎｉｔｉａｌｓｔａｇｅｏｆｓｈａｌｅｇａｓｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｃａｎｕｓｅｓｌｉｍｈｏｌｅｄｒｉｌｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｏｒｅｄｕｃｅｃｏａｓｔ．ＴａｋｉｎｇｔｈｅｄｒｉｌｌｉｎｇｏｆｐａｒａｍｅｔｅｒｗｅｌｌＣｈａｎｙｅｇＮｏ．１ｗｅｌｌｉｎＴａｉｙａｎｇｓｈａｎａｎｔｉｃｌｉｎｅ，Ｃｈａｎｇｄｅｒｅａａ，ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＨｕｎａｎａｓ
２．ＣＮＰＣＸｉｂｕＤｒｉｌｌｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｕｎｍｑｒｉ，Ｘｉ＠ａｎｇ８３００００；３．ＨｕｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｉｌａＳｈａｌｅＧａｓＥｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１０ｏｏｏ）

煤层气参数井小井眼钻井技术

ｏｌｏｔｅｓｔａａｆｆｈｔｙｃｓｉｏｖｎｉｎｌｉａｄｇｅｌｄｉｉｇｎｙｃｓｌｓｎｈｌｏａｏｔｎｃｎｅｔａ１ｎａｗｌｒｌ．Ａｃｏｄｎｅａｏｅｄｓｈｗｍａｏｏｓｌｎｃｒｉｇｔｔｂｖｉ— ｏｈ
Ｍｉｅ，ａｈｎｊ２ＧｏＤｌｏＲｈＴｎＣｅｇｎ，ａｅ２ｉｉ（．ＣｉｎｔｏｌｅｅａｅＣｒｏｔｎｔ．Ｂｉｎ００；．ＭＥＫｙＬｂ１ｈａＵｉｄＣａｄＭｔｎｏｒｉ，Ｌｄｅｉｇ１０１２ＣＯｅａｎｅｂｈｐａｏｊ１
ｄｉｉｇｆｉｒｌｕｄ，ｃｎｒｌａｕｅｆｓｌｏｔｎ，ｄｖａｉｎｐｅｅｔｎｏｎｃｏｏｙｎｄｌｇｉｇｔｃｏ－ｌｎｌｏｔｓｒｓｏｉｃｎｅｔｅｉｏｒｖｎｉ，ｃｒｇｔｈｌｇ，ａｏｇｎｈｌｏｍｅｏｄｔｏｉｅｎｅｎ
ｏｅｏｕｎｉｅｒｇｉＣｉｎｅｉｆｅｏｕ，Ｂｉｎ０２９ｆｔｌｍＥｇｅｎｈｎＵｉｒｔｏｔｌＰｒｅｎｉｎａｖｓｙＰｒｅｍｅｉｇ１２４）ｊ
ＡｂｔａｔＩｒｅｅｕｅｔｅｃｓｉｒｌｇｈｎｎｔｄＣａｂｄＭｅａｅＣｒｏｔｎａｏｔｓｉｈｌｓｒｃ：ｎｏｄｒｏｒｄｃｌｏｔｎｄｉｉ．ＣｉａＵｉｏｌｅｔｎｏｐｒｉｄｐｓｌｔ｝ｌｎｅｈａｏｍｏｅｄｌｎｅｈｏｏｙｔｒｌａｍｅｅｅｌ．Ｉｈｓｐｐｒｅａｔｏｉｔｃｎｌｇｒｎｒｄｃ，ｗｉｈｉｉｒｌｇｔｃｎｌｏｄｉｒｎｔｒｗｌｇｌｐｓｎｔｉａｅ，ｋｙｐｒｆｔｓｅｈｏｙａｅｉｔｕｅｓｈｏｏｄｈｃｉｃｕｅｅｅｔｎｆｓｒｃｑｉｍｎ，ｄｉｔｎ，ｄｌｎａａｔｒａｄｄｉｉｇｆｉ，ｍａｎｅａｃｆｎｌｄｓｓｌｃｉｓｏｕｆｅｅｕｐｅｔｒｌｓｒｇｏａｌｉｉｉｒｌｇｐｒｍｅｅｎｒｌｕｄｌｎｌｉｔｎｅｏｎ

提高小井眼钻井速度的关键工艺技术优化分析

通过小井眼的钻井技术的应用可以降低一定的成本，尤其是采油工程，能够降低更多的成本，有助于油藏开发的综合效益提升。但是，因为小井眼自身所具有的特点，一般的钻井和机械钻速之间有一定的差距，周期非常长，在成本的减少上并不明显，不利于这一技术的广泛应用。

标签：小井眼;钻井速度;关键工艺;技术

现阶段，小井眼的钻井技术对于剩余油开发以及零散分布的边际油藏中的应用非常重要。但是，因为破岩能力缺乏，钻头类型非常少，在循环过程中需要消耗更多的能量，导致钻难度增加。所以，在本次研究中，主要分析小井眼的钻井影响因素，通过相应参数的强化，对钻具进行优化，选择适当的钻头，降低能量消耗，最终形成一个与油田小井眼相符合的优快钻井工艺

1.小井眼钻井工艺现状

1.1小井眼分类

在选择采用小井眼钻井方式进行钻进时在小井眼的工具仪器配套以及钻井施工水平方面都具有相当高的要求。钻井的首要目标是在保证井身质量的基础上加快钻井的速度。在如此小的井眼中要想达到这一目标就难上加难了。通过长期的实践研究表明，小井眼系统基本上分为三类：连续取芯钻井、井下马达以及转盘钻进钻井。这几种模式的钻井形式一般都会采用小钻机，这就在很大程度上降低了钻井成本。

1.2小井眼技术发展的积极因素

①降低成本。通过油田现在实际对比发现，小井眼钻井技术相比于常规的钻井技术而言可以将钻井费用最高可以降低50%，在一些情况比较复杂的钻井区块甚至可以达到65%，如此大的利益优势让众多的石油工作者心动，这就推动了小井眼钻井技术的进一步的深入研究与应用。②现状的需要。在一些边远地区，地面条件恶劣，运输困难，勘探风险大，地震工作不能在短时间内得到准确的信息。利用小井眼可以及早了解地下情况，为钻井节约时间设备成本的同时可以为后续的钻井工作提供指导。③环境破坏小。由于小井眼钻井技术比常规钻井技术使用面积减少了一半，钻井液体积和岩屑体积减少了70%，施工设备的数量大大减少，有利于环境保护。

煤层气井钻井技术

关键词煤层气钻井技术连通井煤层气保护
煤层气又称煤层甲烷，是一种优质高效清洁能源。凭借良好的环保效益、经济效益和社会效益，煤层气的勘探开发已在国际上引起广泛的关注［１］。同时，煤层气又是非常规油气中一项重要资源。我国煤层气资源十分丰富，但目前我国的煤层气勘探开发处于起步阶段［２］。中原钻井通过多年的攻关研究和试验，形成并掌握了一整套适合煤层气的钻井工艺技术，其内容包括：煤层造穴技术、连通技术、煤层井眼轨迹控制技术、充气欠平衡钻井技术、煤层绳索取心技术、煤储层保护技术等。
洞穴井的井身结构一般为： φ ２４４．５ｍｍ表层套管 × Ｈ１＋ φ １３９．７ｍｍ技术套管×Ｈ２（煤层顶）＋裸眼段（包括口袋）。
另外，煤层气多分支井井身结构的优化设计还需考虑以下因素： ①由于煤层承压强度低，技术套管一定不能下到煤层中，防止固井时将煤层压裂，导致后续钻进过程中的井壁坍塌。②从抽排采气的角度考虑，套管必须将煤层上部大量出水的层位封住。③为了在洞穴井全煤层段造洞穴，井底必须留有合适的口袋。口袋留深以不揭开下部含水层为基本原则，应优先考虑增大口袋留深。④如果多分支水平井为多羽状，则水平井的技术套管不能下到造斜段中，应下到造斜点以上部分，以便于后续的裸眼侧钻。２．２井眼轨迹控制技术
煤储层保护是整个钻井施工中必须重点考虑的问题。钻井液完井液对煤储层污染程度如何，直接影响到目的煤层物化参数的正确评价及产能的精确评估。而在水平分支井中有效的避免了这一难题。

小井眼钻井技术

实践证明，某些小井眼也可用常规法压井，这要根据具体情况而定。决策程序如下：
计算压井排量下的环空压降
计算常规压井时的井底压力常规压井会引起井漏吗？环空压降大于1.4MPa? 降低压井排量能使环空压降减少到1.4MPa或以下吗? 采用小井眼压井不不采用常规压井
是
六、小井眼完井小井眼可用常规的完井方法（裸眼完井.尾管注水泥完井.割缝衬管完井等)。常用单筒完井法,可降低小井眼完井费用,增大小井眼油气流动通道,提高小井眼油气产量。（单筒完井是英国油公司80年代提出的）单筒完井的特点： 1、允许油管的直径等于或大于生产尾管的直径。 2、在全井没有通向产层的永远性直径约束。 3、完井时在井内安装的工具设备最少。 4、可通过油管进行修井作业。 5、当油井自喷时可以在不压井的情况下进行修井作业从而减轻井的损坏和地层伤害。 6、过油管可将尽可能大的射孔枪下入生产尾管。 7、可过油管下入测井仪。
在钻进过程中发生井涌，也可不停钻，通过增大排量和钻柱的旋转速度来控制井涌。 3、动态压井的优越性动态压井法优于常规压井的等待加重法和司钻法（1）不用加重泥浆。（2）可以尽快地实施。（3）可最大限度地减小套管鞋处的压力。对裸眼井段而言，动态压井比常规压井对井壁产生的压力小。动平衡压井时，泥浆系统的欠平衡压力是均匀的作用在整个井壁上的，井壁上任意深度处所受的压力等于该深度以上泥浆静液柱的压力与环空压降之和。常规压井是利用节流产生的套压来增大井底压力的，任意深度处所受的压力等于该深度以上泥浆柱的动压力与井口套压之和。 4、应注意的问题（1）采用动态压井法还是常规压井法，取决于地层压力预测值和可获得的环空压耗。环空压耗的大小取决于设备能力（额定排量、功率）、井径、井深、泥浆性能、钻柱直径。环空压耗对井眼冲蚀非常敏感。（2）动态压井有利有弊，用环空压耗控制井底压力容易压漏地层，从而进一步加重井控问题，所以选择和实施动态压井要审慎行事。

国内外小井眼钻井设备的发展

在油田领域钻探开采作业过程中小心眼钻井由于其实际的施工作业成本相对较低，而且在这个过程中排出的岩屑体积更小，钻井过程对环境污染更小，在当前世界石油勘探开采领域得到了广泛应用，而在这种情况下小井眼钻井设备也实现了快速发展，本文主要针对国内外小井眼钻井设备特点进行分析，并对我国小井眼钻井设备的发展提出了合理建议。

标签：小井眼;钻井设备;发展

引言

在世界石油勘探开采不断发展过程中，小井眼钻井技术的出现对油气勘探开采起到极大推动作用，该技术在上世纪90年代实现了快速发展，实际应用的经济性比较好。小井眼钻井技术的快速发展时代小井眼钻井装备以及相关配套工具技术水平也得到了进一步提升。

1 小井眼钻井设备特点

（1）小井眼井本身的井眼体积非常小，如果实际井深不超过1500m，小井眼井的井眼体积仅仅为31L/m[1];在钻井过程中破碎岩石的体积也非常小，而且排出岩屑的体积非常小，因此整个钻井作业过程中对环境产生的污染非常小。

（2）在目前世界石油勘探领域的实践应用中发现，与常规钻井技术相比较，充分利用小井眼钻井技术能够节约50%左右的成本，而且在国外一些石油公司使用专用的小井眼钻机后，整个钻井作业过程中钻井成本能够节约60%～75%。

（3）在对目前国际上利用较好的小井眼钻井设备进行分析统计可以发现，与常规的钻机设备相比较，小井眼钻井设备质量仅仅达到常规钻井设备达到1/5左右，因此其实际在经常作业过程中占地面积非常小，而且各种设备公里仅仅达到常规设备的1/3～1/5左右。在此情形下，充分利用模块化设计，能够让钻机设备搬迁更加便捷，对环境污染更小，而且作业过程中产生的噪音也更小。

小井眼水平井施工难点及对应措施

1、施工难点分析

1.1、钻具偏心弯曲变形大，滑动钻进加压困难

小眼水平井施工时，下部所用钻具外径只有60.3mm，刚度低、柔性大。在下部井段钻进时，因钻具偏心弯曲变形，导致滑动钻进摩阻很大、转动钻进扭矩大，钻压传递非常困难，严重影响钻井速度，这是小眼水平井施工的最大难点。

1.2、泥浆上返速度底，岩屑输送困难

小眼水平井施工，由于钻具和井壁的环空间隙较小，泥浆排量低、上返速度慢，进尺快，满足不了大排量携砂的需要，造成岩屑输送困难，给安全施工带来了隐患。

1.3、水平段长，中靶精度要求高

小眼水平井，水平段和常规中、小尺寸的水平井一样，水平段长、水平位移大、靶点多，同时水平段上下0.6米、左右7.6米的靶点范围，使得轨迹控制难度增加。

1.4、井下复杂情况多

在小井眼循环系统中其功率分配与常规井眼不同。在常规井眼中，环空压耗只占10%左右，而在小井眼中则占到75%以上，国外一些

资料甚至认为占到90%，环空压耗的大幅度增加使钻井液的当量密度也大幅度增加。

井眼小，钻具与井眼之间的环空间隙小，起下钻具产生的压力波动大。小井眼环空间隙小，环空返速高，泥浆剪切稀释作用明显，而

在大肚子井段则返速很低，给携沙洗井带来很大的困难。环空压耗高，压持效应明显，而钻头水眼处的水功率又小，井底清洗困难，并容易留下隐患。小井眼环空间隙小，钻具上提下放产生的压力激动和抽吸作用较大，易导致井壁失稳，产生掉块，增加洗井时的难度，严重时造成坍塌卡钻。在侧钻过程中，发生压差卡钻的几率很高，在斜井段，钻具与井壁接触面积大，与泥饼相粘附，在压差作用下造成卡钻。相对于常规井眼而言，小井眼形成键槽的可能性更大一些。在水平井的的造斜段，扭方位段等狗腿度较大的井段，井壁一侧出现凹槽，又因小井眼钻进中钻井参数和水力参数都受到限制，环空压耗高，井底压持效应明显，钻速慢是普遍现象。因而钻进其间起下钻次数多，钻井周期长，尤其是裸眼段较长（>300m）和井眼较深、地层可钻性差的小井眼中，这一问题更加突出，极易造成键槽卡钻。

小井眼钻井

钻井工程的开展。
（一）按照钻井的地质设计目的，可分为探
井和开发井两大类
1、探井：
A B C D 地质探井予探井祥探井地质浅井
地质探井（参数井、基准井）是为了解构造的地层年代、岩性、厚度、生储盖层组合等，并为地球物理解释提供各种参数为目的所钻的探井。予探井是指在地质祥查和地质综合研究后所确定的有利圈闭上，已发现油气藏为目的所钻的探井，以及在已知的油气田上，已发现未知的新油气藏为目的所钻探井。
小井眼完井技术：
1、多层管柱完井（同时可下三层套管柱； 2、注水泥和挤水泥固井困难；（3）伽马和井径测井：似的（4）喷砂和射孔：（5）取心：
小井眼专门工具 1、吊卡 2、卡瓦 3、防喷器 4、封井器
小井眼钻井系统
在钻井的工艺方面取得的进展以先进的钻井设备和工具为前提，包括了转盘钻进、井下马达钻进连续取心三种钻井系统，这些小井眼钻井系统的主要优点是采用小型钻机和高转速钻进，并减少套管费用，所以，钻井成本仅为现用常规钻井系统的 30%～60%。
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三种钻井系统。
1、转盘钻井；转盘钻井采用小直径钻柱，配小直径金刚石钻头（钻头尺寸可小到∮50.8mm）,金刚石钻头与牙轮钻头不同之处是能在高转速下钻进。。 2、井下马达钻井系统；应用小型井下马达配套金刚石钻头可以代替转盘钻井 3、顶部驱动钻机钻井（小型驱动）；