常用钻井技术分析及其新技术展望探讨

常用钻井技术分析及其新技术展望探讨

【摘要】近几年来，钻井数量随着油田的进一步开发而慢慢地增多，为了人类社会和自然的可持续发展，为了降低成本、提高钻速、环境无污染等目标，对钻井所需要的技术，也在慢慢提高。

【关键词】钻井技术勘探开发空气钻井新技术

1 前言

随着油田勘探和开发的深入，各油田均在不同程度上出现了井网密度大、井底位移要求严格、油层含水量高、井间距小等特征，快速钻井和井深质量控制间矛盾突出。在井浅的稠油区域，钻井中很容易出现井跨、井漏等复杂情况。因此，加大对常规钻井技术的推广力度，逐渐把复合钻井、空气技术等先进的钻井技术应用到实际的钻井工作中，是各油田及各钻井公司科学合理的战略决策中的重要部分。同时，对钻井新技术的研究也是非常重要的。

2 常规钻井技术应用效果探究

2.1 常规气体钻井技术分析

在全国乃至全世界的油田中，气体钻井技术的应用是比较普遍的，虽然气体钻井技术有其自身的缺陷，但它还是在一定程度上显示出了很强的发展势头，先后尝试了空气钻井技术的推广应用以及现场试验的有大庆、长庆、玉门、新疆等地区的油田。现在，仅简要分析常用的钻井技术：

（1）雾化、泡沫钻井技术：对于在钻井过程中突然发生的状况，如地层出油或出水时卡钻、或对钻具造成的损坏等，此技术都能对

其进行有效的解决。

（2）干气钻井技术：此技术主要用于非储层段提速增效或对井漏等施工难度较大的工程，用于储层发现及保护的主要是尾气、氮气、天然气钻井，以有效避免井下爆炸或燃烧，有井壁稳定、不产液相流体、不含硫化氢等特征的低压及常压层段都是它的合适使用条件。

（3）气体取心技术：此技术的难点比较多，如：pdc或金刚石钻头在气体钻井条件下在冷却方面存在问题，岩心入筒所受到的摩擦阻力较大，特别是地下岩石发生复杂变化时，如果井底岩石因受力不均而发生破碎，就必须迅速放开致使所取岩心从胶结薄弱的地方剥离分开而形成薄片状岩心块。

2.2 超浅井固井技术、新型防漏水泥浆体系、欠平衡钻井技术应用探究

在某些油田的稠油区域，井浅的缘故，井底温度和压力在一定程度上降低了，水、气、油层相互交错，钻井作业时，常由于钻井液漏失的缘故而形成后泥饼以及“大肚子”井眼，以致给固井的施工作业带来了很多不必要的麻烦和困难。钻进公司在这样的麻烦和困难面前，不断地努力攻克难关，终于顺利研究出应用效果显著的超浅井固井技术和新型防漏水泥浆体系，如：在某稠油区块为12口井的固井试验中，一次合格率为92.6%。

把欠平衡钻井技术运用到压力敏感性地层中，在很大程度上解决了地形复杂的地质条件的钻井难题，如此技术在迪那11井和迪那

22井、大北2井以及迪那202井深层地段的钻进应用中，就很好地处理了同一裸眼井段因在钻井过程中所遇到的多套压力系统而造

成的技术上的困难。迪那n井在57/811井眼段钻到5520.26米，密度2.03克/立方厘米时，发生了溢流情况，进行5次环空反压井、2次正压井、2次降密度、2次下机桥挤水泥补漏施工作业，都没有准确地找到平衡点，于是在井深5518米处采取了欠平衡的作业方式对其进行施工，并安全完成了钻至中完井深5844米。

欠平衡钻井在高压气井压力敏感性地层中的技能要点是：欠平衡的地面设备；井身构造合理；确定合适欠压值；正循环压井法、压回法、重泥浆帽压井法等钻井压井的欠平衡方法；边喷边钻、泥浆帽、边漏边钻等前平衡的作业方式。

3 其他常用的钻井技术分析

在全国各地的油田中普遍应用的钻井技术，存在很多的不足，可是，其发展的速度也是非常快的，现在就举例分析常用的钻井新技术。

保护油气层技术和钻井液技术：这两个技术满足了井壁稳定技术、钻井液技术、井眼清洁及净化技术、盐膏层钻井液施工技术、钻井液抗高温技术、防漏堵漏技术，并顺利形成了对油气层的保护技术以及对环境好的钻井液技术。

分支井、大位移井、水平井技术：如某公司陆续顺顺利地完成了开创新记录的全国第二口分支水平井梁46一支平1井、高平1井（4刀2：1）以及金平1井（2.803：1）。

（3）中深井优快钻井技术：此技术形成了区域优化钻井方式。如：队年进尺20032米（4001一4500米井段）是45419钻井施工队在2007年时开创的新纪录；完井25口，平均井深2789米，钻井进尺70002米，是32558钻井施工队在2008年开创的出年钻井进尺的最高纪录。

（4）固井完井技术：此技术熟悉地把握了筛管顶部注水泥、预应力、水泥充填封隔器和封隔器、分级、尾管及回接等众多的固井工艺，并配套完善了分支井、水平井、漏失井、超深井、高压油气井、深井以及超深井固井技术、固井整体固化胶结技术。此技术还研究出胶乳防窜、超低密度抗高温高压等系列水泥浆体系，而且在室内试验时，新型减轻材料水泥浆已达到了超低密度0.9g/cm3。（5）丛式井、定向井钻井技术：近几年，对丛式井、定向井的研究都有了进一步发展，对无磁钻挺、井下动力钻具、钻杆、顶驱工具及装备都加大了投入，在一定程度上满足了工艺上的需求；不断推广复合钻井、随钻测量等技术以及不断改进施工方法，达到了一趟钻具组合完成一口2000多米井的标准。如：目前为止，国内井数最多的丛式井组就是2006一2008年的垦东12平台四个人工岛共94口井的钻井任务的完成。

4 展望钻井新技术的发展前景

4.1 展望空气钻井新技术

无论是在国内还是国外，空气钻井技术的发展前景都是非常可观的，但是，对于此项技术，还需要从几方面对其进行不断完善及研

究：

（1）为了进一步完善对现场施工的指导，在不断丰富理论模型的同时，也要在一定程度上修改某些参数，如：合理选择机械钻速、临界出水量、空气钻井最小注气量等参数。

（2）深入研究环空内以及空气钻井井筒的实际情况时，要联系多相流理论、流体力学、气体动力学等多种理论模型，以设计并构造更加准确的数学模型。

（3）合理有效地把计算机技术运用到温度场、环空流体、压力场以及钻柱受力状况相态变化规律的模拟试验中，能够更好更快的对井下信息进行有效分析和处理，并进一步促进空气钻井技术的研究和发展。

4.2 展望其他新技术

现阶段，在我国的钻井技术中，水力脉冲、轻泥浆、垂直钻井技术、大水眼钻具、螺杆钻具、个性化pdc钻头等都是较成熟的新技术，因此，对上述技术的改造及创新，对钻井技术的提速及发展都是非常有利的。研究钻井液，并开发强抑制性聚合物钻井液体系，对钻井液具的流变性、携砂性以及抑制性都是有促进作用的。除此之外，联系相关的钻头生产商对油层进行分析，并设计切削齿尺寸、形状、后倾角及布齿方案，对钻头性能的技术改革，也是有促进作用的。

5 结语

钻井技术有着广阔的发展前景，为了钻井技术的进一步发展和进