小井眼钻井技术在煤层气勘探中的试验研究_黄洪春
煤层气参数井小井眼钻井技术
煤层气参数井小井眼钻井技术3莫日和1 覃成锦2 高德利2(1.中联煤层气有限责任公司,北京 100011; 2.中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京昌平区 102249)摘 要:为了降低煤层气钻井成本,中联煤层气有限责任公司试用了小井眼钻井技术钻参数井。
本文介绍此技术的关键组成部分,其中包括:钻井地面设备的配置,各开钻具组合的构成,钻进参数的选择,钻井液体系的选择,钻井液体系的性能维护,钻井液固相控制的措施,防斜、取芯和测井的技术。
此技术在贵州保田青山项目6口井的施工中得到成功的应用,其所需费用不及常规油气钻井技术的一半。
综上所诉,煤层气井小井眼钻井技术是切实可行。
关键词:小井眼 煤层气 钻井 参数井Slim H ole Drilling T echnology for Parameter Well of C oalbed MethaneM o Rihe 1,T an Chengjin 2,G ao Deli 2(1.China United C oalbed Methane C orporation ,Ltd.Beijing 100011;2.C MOE K ey Labof Petroleum Engineering in China University of Petroleum ,Beijing 102249)Abstract :In order to reduce the cost in drilling ,China United C oalbed Methane C orporation adopts slim hole drilling technology to drill parameter wells.In this paper ,key parts of this technology are introduced ,which includes selections of surface equipment ,drill string ,drilling parameter and drilling fluid ,maintenance of drilling fluid ,control measures of s olid content ,deviation prevention ,coring technology ,and logging technol 2ogy.These techniques are success fully applied in the Qingshan project in Baotian ,G uizhuo Province ,which only cost less than half of what may cost in conventional oil and gas well drilling.According to the above dis 2cussion ,a conclusion can be reached that slim hole drilling is feasible for the drilling of parameter well.K eyw ords :Slim hole ;coalbed methane ;drilling ;parameter well 煤层气就是煤层中的甲烷气,主要以吸附状态存在于煤层中,其产生机理是降压、解析、扩散和渗透等过程。
小井眼钻井配套技术及应用
小井眼钻井配套技术及应用胜利油田已进入勘探开发后期，受地面、剩余油分布限制，油气开发难度不断增大。
采用小井眼钻井技术是降低老油田开发综合成本的有效途径，为此，胜利油田开展了从小井眼钻机配套到工程设计、工艺及工具等配套的技术研究，经过现场试验与应用，形成了一套适合胜利区块的小井眼钻井配套技术，在开发中的应用效果显著。
该技术在低产低效油藏的开发和老区剩余油挖潜方面，具有良好的社会和经济效益以及广阔的应用前景。
标签：小井眼；钻井；工艺研究；配套技术；应用1 引言近年来，胜利油区勘探开发难度逐年加大，新增及难动用储量规模小、品质差，且以低渗透油藏为主，而老油田已进入高含水开发后期，剩余油高度分散，如何采取有效手段，开发此类低产低效油藏、挖掘老区潜力，已成为当前提高勘探开发水平的重大难题。
由于采取常规井开发没有效益或无法开发，而采用小井眼钻井技术开发，能达到提高油藏有效动用程度、降低综合开发成本、节能环保的目的。
自20世纪90年代以来，小井眼钻井完井技术成为即水平井技术之后又一开发热点，其应用规模不断扩大。
与常规井眼相比，此项技术在设计相同井深时，成本节约15-30%，在边缘及交通困难地区，这个比例会更高。
自2005年开始，由钻井院负责开展了小井眼课题的研究工作，并于2006年完成了油田第一台小井眼专用钻机的配套工作，开展了小井眼钻井配套技术的研究与应用推广工作，形成了配套新技术。
在油田多个区块取得了良好的效果。
2 小井眼钻井配套新技术2.1 小井眼钻井设计技术通过现场试验井的探索和实践，对井身结构进行优化，并做出了经济适用性评价。
2.1.1 井身结构优化根据井身结构确定的原则、依据及井身结构的设计方法，结合生产层的产能、油管大小、增产措施及井下作业等情况，为满足钻进安全、快速、经济和后期采油工艺的要求，优化形成井身结构设计方案。
一开表层套管的下深要求封固平原组，达到防止浅水层污染，封隔浅层流沙等疏松地层的目的。
浅析小井眼钻井技术在冀东油田的应用
浅析小井眼钻井技术在冀东油田的应用冀东油田主力区块勘探开发时间较长，小井眼钻井技术具有明显应用优势，对老油条区块挖潜、抑制采油井况恶化等具有明显作用，本文就是对小井眼钻井技术应用进行的探究。
标签：小井眼；钻井技术；井身轨迹冀东油田勘探开发时间较长，主力区块逐步进入开发中后期阶段，开发状况日益复杂，特别是整体上复杂断块油藏的构造特点，使钻井中存在较为严重的温度、压力和盐度较高问题，井矿条件日益恶化，在当前注水开发应用较多的情况下，油井增产稳产存在较大的难度。
针对这一现状，应用小井眼钻井技术，在老油井实施有针对性的开窗侧钻和小井眼钻井，可以节约钻井成本、提升采油作业效益和油气采收率。
1 小井眼钻井技术措施1.1 小井眼复合钻进技术小井眼钻井要优先选择高效钻头和动力钻具组合应用，通过PDC钻头应用提升扭方位等作业速度。
冀东油田小井眼钻井技术多是对老油井进行下部地层的开窗侧钻，主要目的层位是沙一段、沙二段和沙三段，可利用保径较短的PDC 钻头进行定向，利用保径较长的钻头进行复合钻进，实践证明，相比传统的单纯牙轮钻头钻进，复合钻进可提升钻速60%以上。
要优化螺杆钻具应用，利用单弯螺杆对钻进轨迹进行控制。
特别是Ф95mm的螺杆可在无稳定器辅助的情况下进行小井眼钻井轨迹的控制，可根据实际需要优选适宜弯曲角的单弯螺杆进行应用。
1.2 井身轨迹控制技术井身轨迹控制要结合具体区块和具体钻进层位优选适用的螺杆钻具进行应用。
在开窗后初期钻进中，要选择Ф118mm牙轮钻头+Ф105mm（无磁钻铤1根和DC钻铤2根）的钻具组合进行20m左右的钻进，实现与老井眼的有效隔离，防止钻井中的井眼碰撞问题；在单点测量后再进行起钻作业，如果实际方位与设计情况存在较大出入，就要下入Ф118mmPDC钻头+Ф95mm1.5度的单弯螺杆+1根Ф105mm无磁钻铤+6根Ф89mm承压钻杆，利用该套钻具组合中单弯螺杆的特性实现迅速的扭方位钻进，在1个单根30度以内的扭方位需求下，一般可以将方位扭到设计方位。
长庆区域小井眼钻井技术汇报2009.6.21
川庆钻探长庆钻井总公司
(4) 优选7LZ140*1°单弯螺杆代替5LZ120直螺杆， 提升了螺杆的输出扭矩和功率，延长了螺杆寿命，满足 了PDC全井段复合钻井的要求。 (5) 使 用 ReedHycalog 公 司 的 “ Bit Hydraulics Optimization”软件进行了水力参数的优化设计。 (6) 借鉴常规井成熟经验 ， 在小井眼定向井嫁接 “四合一”系列技术获得成功，轨迹控制效率大幅提高。 (7) 钻井液处理方面一是强化聚合物的抑制能力， 延长防塌浸泡周期，确保井壁稳定；二是加强钻井液的 润滑性，降摩减扭，防止阻卡。
川庆钻探长庆钻井总公司
1998 年 施 工 的 10 口 井 采 用 “ φ241.3 mm 钻 头 * φ177.8mm 表 套 + φ152.4mm （ 或 φ158.75 mm）钻头*φ114.3mm套管”的井身结构，平均 钻井周期14.7天。试验中发现钻头寿命太短，环空间隙 太小导致循环压耗大，打捞和固井困难。1999年加大了 二 开 牙 轮 钻 头 尺 寸 ， 将 井 身 结 构 改 为 ： “ φ241.3 mmBit*φ193.7mm 套 管 + φ165mmBit*φ114.3mm 套 管”，提高了钻头寿命，改善了环空间隙过小的工况， 当年施工72口，平均钻井周期7.4天，速度翻了一番。
川庆钻探长庆钻井总公司
1.主要技术指标 2003-2008年苏里格小井眼钻井数据表
井号 苏40-19 苏39-20 当年对比 苏39-14-1 苏39-14-4 苏38-19 苏33-8 苏6-16-24 苏6-16-21 当年对比 桃2-4-21 钻机 完钻时间 2003.8.18 2003.11.25 / 2003.6.29 2003.9.28 2004.11.6 2004.12.2 2007.9.17 2007.11.12 / 155.58 101.6 二开井眼 完井套管 完钻井深 机械钻速 钻井周期 m m/h d 3391 3370 3424 6.34 6.15 7.05 20.87 11.96 9.67 8.59 3360 3404 3438 3346 3500 6.19 9.35 15.9 13.17 16.62 35.46 33.69 35.54 37 30 40 47 39 24.96 14.7 22.7 12 循环 介质 泥浆 泥浆 泥浆 天然气 天然气 空气 空气 泥浆 泥浆 泥浆 泥浆 泥浆
小井眼钻井技术推广应用
小井眼钻井技术推广应用摘要：随着钻井科学技术的飞速发展，传统的井身结构已不能满足人们对钻井提速提质的迫切要求，小井眼技术在国际上已经有50多年的发展历史，小井眼技术可降低勘探风险以及勘探成本；对于进入开发中期油田，进行老井加深或侧钻，不仅可以降低钻井费用，还可以发现一些新的储量，有助于老油田稳产增产，提高最终采收率。
80年代以后小井眼钻井的迅速兴起主要出于以下几个目的：小井眼钻井的初期投资较小，包括使用较小的钻机、较小的井场、较细的管材、较少的水泥及钻井液和燃料、较少的搬运费、较少的劳动费用。
减少钻机钻柱重量就是减少钻机租用费，而减少井眼容积就是减少泥浆、水泥及套管费用。
用小井眼钻井技术在普通井眼里加深钻井，可大大节约成本；小井眼的修井成本较低，射孔、暂时性与永久性堵塞、提捞、抽吸、固井及套管泄露修理都可用钢丝电缆起下工具；小井眼完井不论是单层完井还是多层完井都是平行完井，故可防止邻近井的泄露；小井眼开发较便宜。
关键词：小井眼钻井技术研究推广应用一、前言胜利油田号称“地质大观园”，断层纵横，构造复杂，老油田、老区块已进入开发中后期，为了进一步提高采收率、降低钻井成本，在同一区块儿，多打井、打小井眼井，一方面可以加大开发的力度、进一步提高产量，另一面可以大大节约钻井成本，并减小对资源的浪费和对环境的污染，其经济效益、社会效益不可估价。
2002年在具有“低压、低渗、低产”特点的苏里格气田应用了小井眼钻井技术，钻进井段500-3450m。
胜利油田一直没有停止对小井眼钻井技术研究的步伐，最近几年在垦东、孤东、陈庄、沾35区块，已陆续完成10多口φ152.4mm尺寸井眼的气井钻探工作。
通过学习国内的小井眼钻井技术专题，研究和分析近几年来施工的小井眼钻井技术，根据井身结构、套管层序、钻头类型和钻杆尺寸来研究钻井参数和水利参数，并通过一两口井的实验，得出合理的参数设计。
借助钻柱力学理论模型和常规井眼的钻具结构，研究适合所钻尺寸的小井眼的增斜、稳斜、降斜钻具结构，并制定相关的技术参数。
小井眼钻井技术毕业论文
小井眼钻井技术毕业论文摘要小井眼钻井在石油工业中应用始于50年代，80到90年代小井眼钻井技术取得了突破性进展，成为继水平井之后油气勘探开发中又一门热门技术。
数年来国内外对小井眼钻井技术进行了大量的研究，也取得了很多成果，展现了良好的应用与发展前景。
在国内，中原油田在小井眼侧钻技术方面形成了一套新的研究方法和技术，在此研究基础上开发了配套的高效钻井工具，得到初步应用，取得了良好的效果。
本文通过对国内外小井眼钻井技术的基本理论及在国内的一些实际应用的叙述使大家对小井眼钻井有个更清晰的认识。
关键词：小井眼；钻井工艺；侧钻工艺目录前言 (1)第1章小井眼的基本概念 (2)1.1小井眼钻井技术发展概况 (2)1.2小井眼技术发展的原因 (4)1.2.1 经济因素 (4)1.2.2 技术进步 (4)1.2.3勘探开发的需要 (4)1.2.4环境保护的压力小 (5)第2章小井眼钻井系统、装备及工具 (8)2.1小井眼钻井系统 (8)2.1.1转盘钻进系统 (8)2.1.2连续取芯钻进系统 (8)2.1.3井下动力钻具钻进系统 (8)2.1.4小井眼水平钻井系统 (8)2.2 国外小井眼钻井设备的发展现状 (9)2.3 国内小井眼钻井设备现状 (12)2.4 对我国研制小井眼钻井设备的几点建议 (12)2.4.1 钻机 (13)2.4.2 钻井井下工具 (13)第3章小井眼技术的难点及对策 (15)3.1小井眼井控与常规井控的差别 (15)3.1.1环空间隙（小井眼环空体积小） (15)3.1.2 系统的压力损失大 (16)3.2小井眼井涌检测技术 (17)3.2.1 Amoco公司井涌检测法（出入口流量法） (17)3.2.2 Anadrill公司的井涌检测方法 (17)3.2.3 BP公司研制了一种小井眼井涌早期检测系统 (17)3.3小井眼压井方法---动态压井法 (18)3.3.1动态压井法（动平衡压井） (18)3.3.2 动态压井的实施 (19)3.3.3 动态压井的优越性 (19)3.3.4 应注意的问题 (19)第4章小井眼钻井的应用 (21)4.1中原油田侧钻技术现状 (21)4.1.1侧钻井技术的应用风险评价 (22)4.1.2实现小井眼高效侧钻的关键技术 (23)4.2 滴102井小井眼加深井基本情况 (25)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)前言小井眼钻井技术应用领域比较广阔，随着钻井技术设备及工具的出现，当前，小井眼技术不仅可用于浅井，直井，也可用于中深井和深井，定向井和水平井，多分支井；不仅可用于探井也可用于开发井；不仅用于打新井，也用于老井加深和开窗侧钻。
微小井眼钻井技术的相关内容探析
在应用微小井眼技术的过程中能够降低钻井难度，进而加快油气开采的速度，同时应用该技术时所产生的废气较少，因此能够避免对环境造成污染，这些突出优势使得该技术受到了世界范围内多个国家的关注，并逐步展开了应用，并且在美国及加拿大等多个国家应用成果十分显著。
目前研究人员还在持续研究该技术，目的在于促使其应用范围能够更广，本文对此进行了具体分析。
1 技术的优缺点1.1 优点微小井眼技术的优势主要体现在以下几个方面。
第一，该技术采用的是油管钻井技术，可在原有基础上减少停钻次数，因此可缩短工期，同时还可减少资金投入，并且该技术能够用稳定控制井底的压力，有效应对各类复杂情况，进而使得钻井作业更加安全。
同时，还可在井内设置电缆，使得信号的传播更加稳定[1]。
另外，该技术的应用范围较广，并不局限于地面，其还可用于海上作业。
第二，在应用该技术的过程中可在原有基础上缩减人力及物力等多个方面的投资，主要原因在于该技术所使用的设备尺寸较小且质量较轻，在施工场地不会占据过大的面积，并在搬运过程中十分方便，操作起来较为简便，具有省时省力的特点。
第三，该技术对材料的使用量较小，进而使得钻井液的耗量在原有基础上缩减了1/5左右，同时也缩减了时间成本。
另外，应用该项技术时能够减少井眼，并且施工范围也较为局限，因此使得环境污染的问题得到了有效控制。
1.2 缺点微小井眼尽管具有许多优势，但同时也不可避免地存在一些缺陷，主要体现在以下几个方面。
第一，井眼尺寸较小，对工具的要求较高，导致难以找到相匹配的井下工具，进而使得井下作业难度较大。
另外，井眼空间十分有限，在处理复杂地层时难度较大，并且一旦发生安全事故，处理时需要控制多项因素，进而延误了安全事故的最佳处理时机。
在应用该技术时还容易出现卡钻问题，并且钻头的选择过于局限，因此目前该技术在浅井中的应用较为普遍。
第二，环空尺寸过小，容易增加井底压力，进而出现卡钻问题。
另外，在井空时可能会引发井喷事故[2]。
刍议小井眼钻井技术应用效果
刍议小井眼钻井技术应用效果作者：朱立国王力来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第10期摘要：小井眼钻井技术已经在多个领域得到了广泛的应用，随着钻井技术设备和相关工具的产生，小井眼技术除了能够在浅井和直井中进行应用，同时在探井及开发井中都发挥了重要的作用。
在数十年的时间里，国外关于小井眼钻井技术开展了深入的研究，获得了良好的效果，也出现了较为完善的概念。
因此，本文主要分析小井眼钻井技术的应用效果。
关键词：小井眼;钻井技术;应用效果随着油气资源的不断开采，整装高品质油藏数量不断下降，油气田的开发风险不断增加，所以若想要获得良好的综合开发效益，就必须要对于石油勘探的成本进行降低。
由于小井眼钻井技术的投资较少，占地面积较小，钢材耗量较低，钻井液用量也不高，环保性较高等多种优势。
因此，当前小井眼钻井技术的应用效果进行研究分析。
1 小井眼钻井技术的发展情况小井眼钻井最初诞生在20世纪40年代初期，50年代美国Carter公司在美国范围内分别钻了108口小井眼井，通过实践经验表明钻小井眼井在经济层面上市比较合理的。
随着电子学的发展，给小井眼技术的发展打下了良好的基础。
应用小型传感器就不再需要使用常规直径油井对于地下信息进行收集，从而使得勘探成本得到降低。
直到今天，小井眼钻井已经在全世界各地的油田中得到了应用。
90年代，全世界范圍内钻小井眼井的数量不断增加。
当前，因为小井眼钻井具有的优势，整体呈现出了蓬勃发展的态势，甚至在一定程度上取代了常规的井眼，对于石油工业带来了明显的效益，应该受到石油开采行业的足够重视。
2 小井眼技术的主要优势2.1 经济优势小井眼技术应用的主要优势，是能够实现钻井成本的降低。
就部分石油公司进行实验统计结果表明，和常规井对比，小井眼技术的应用最少可以降低钻井成本25%左右。
在很多偏远地区，其钻井成本能够下降75%。
2.2 技术优势在80年代以后，小井眼钻井的装备、工具与完整的技术都实现了飞速的发展与进步，并且在实践中获得了良好的效果。
现代小井眼探矿技术在石油勘探中的应用
现代小井眼探矿技术在石油勘探中的应用摘要岩心钻探取芯钻技术可以提供全井岩芯，它和常规石油钻井相比较而言，能够节省30%的输出费用，是一项性能较高的勘测技术，尤其是在较为偏远的地区，效果更加明显，使用岩芯钻机可以减少运输成本，提升经济效益。
本文主要论述了小井眼探矿技术在石油勘探中的应用情况。
关键词小井眼探矿技术；石油勘测；应用1 小井眼探矿技术1.1 小井眼概念对于小井眼，有多个定义，有的研究人员认为，小井眼是一个直径小于8.5的井，还有一个概念，90%以上的井段都是由小于7的钻头钻成的井。
小井眼油井和相同井深的井眼相比较而言，其直径较小，比如，从石油钻井现象来看，采用12.25的钻头和800m深的井为正常情况，可是采取101.6mm的取芯钻头和94mm的钻杆，该井则是小井眼。
1.2 小井眼探矿技术发展背景小井眼探矿技术出现于20世纪的美国，在各个区域一共钻取了100多口小井眼，从施工结果来看，钻取小井眼较为方便，成本较低，在经济上是比较划算的。
目前，电子学的出现，推动了小井眼技术的发展，为其进步奠定了有利基础，通过采取小型传感器，可以不需要使用常规直径的油井，便能够获得全部数据，从而降低费用，提升效益。
一直以来，小井眼探矿技术由于性能较高，受到了世界各个国家的广泛关注，小井眼数量呈现不断增长趋势，它逐渐替换了常规井眼，为石油工业的发展带来了巨大的价值[1]。
2 钻机特点以往常规石油钻机全面钻机的速度较快，效率高，可是此种类型的钻机取芯效率较低，限制了取芯长度，在每次取芯之后，都要下钻一次，才可以完成整个工作进程。
与其相反，探矿取芯钻机功能较多，既可以在浅地层中全面钻进，又能够实现全井小井眼钻进和连续取芯钻进。
其中，探矿取芯钻机的特点体现在以下几点：第一，钻机尺寸比较小，能够减少井场面积，其中主要包含泥浆池中的9000ft?，重量和石油钻机相比较而言，特别轻，能够直接应用于直升机运输或者拖车转载中。
1-小井眼钻井技术(上)
③金刚石钻头。60年代以后，许多 钻井承包商发现使用PDC聚晶金刚石钻 头配合液力加压器和井下马达，钻头 寿命是同尺寸牙轮钻头的4.6倍。于是 金刚石钻头以其使用时间长、进尺多、 机械钻速高、不易出井下事故，逐步 被人们采纳。
尤其在小于φ152.4mm的井眼全面钻进 中，牙轮钻头已逐渐被金刚石钻头所取 代。以DBS公司、克里斯坦森公司等为代 表的公司，专门研制了抗偏转的小尺寸 PDC钻头、热稳定聚晶金刚石钻头(TSP钻 头)和天然金刚石钻头。 这三种钻头能适应高转速，可用于连 续取心和与螺杆钻具配合使用，能减轻 钻头在钻迸过程中产生的强烈振动，提 高钻井效率。
1994年4月法国在巴黎盆地还使用了foraslim 小井眼钻机，其主要技术参数见表5。
③瑞典石油勘探公司(Microdrill公司)于70年代末 到80年代初，在Gotland岛使用装有小型防喷器的 Diamc一700小井眼液压钻机钻了207口井径2～3英 寸、井深217-2666m的小井眼井，比常规钻井节省 费用75%，主要技术参数如表6所示。
通过对调研资料的统计，小井眼技术有以 下几个研究和发展方向: 小井眼钻头与马达的研制; 小井眼完井与井控技术; 小井眼钻机研制。 根据大港油田的实际情况，大港油田小 井眼钻井技术的发展方向有: 老井加深小井眼钻井技术; 老井侧钻小井眼或小井眼水平井钻井技术; 钻探边井小井眼钻井技术。
(二)主要技术发展应用情况 1.国外主要技术发展应用情况 为了解决小井眼给钻井带来的诸如 钻头性能差、机械钻速低、钻井液体 系不当导致当量循环密度高和立管压 力高及井涌不能及时发现等问题，着 重研究了一系列关键技术。
一、 小井眼钻井技术
（一）90年代以来，国内外小井眼钻井技
术的发展方向和趋势 近10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又一研 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。
浅析小井眼钻井技术
浅析小井眼钻井技术作者：赵恒来源：《科学与财富》2018年第09期摘要：本文结合小井眼钻井技术的基本含义、适用环境和作业特点等基本情况的分析，着重结合具体的应用油井，对合理配套二开设备、优化井身结构、优选钻头和钻具、选择合理的钻井模式、合理配套钻井液等小井眼钻井的具体技术应用措施进行了探究。
关键词：小井眼钻井；适用环境；作业特点小井眼钻井技术具有钻井成本较低、开发效益较好的特点，在当前石油企业降本增效的背景下，应用小井眼钻井技术具有较强的应用优势。
因此，通过对小井眼钻井技术的基本情况分析，以及对主要应用技术措施的研究，有利于提升对小井眼钻井技术的认识，更好地应用小井眼钻井技术进行油气资源开发。
1 小井眼钻井技术基本情况小井眼钻井技术就是利用尺寸较小的钻头进行井径较小的油井钻进，并配套随钻监测、井涌早期预警等措施，对规模较小的区块进行钻井开发的应用技术。
在开发时间较长的油田中，小井眼钻井技术是低成本开发的首要选择。
小井眼与常规钻井技术的应用优势如表1所示。
小井眼钻井技术应用首先必须合理设计井身轨迹，特别是需要在老油井套管进行开窗侧钻的油井和水平井而言，需要提前设计和预测钻进的轨迹和形状，统筹开窗部位、造斜率、井段长度、井眼规格等参数进行设计。
其次是要进行开窗试钻并辅助进行修窗处理，提前检查钻井仪器，确保螺旋和有线仪器一次性下入井底，在开窗套管初铣中，要尽量采用低压和低转速进行钻进，并借助强力磁铁等进行铁屑吸附，通过多次测试确保窗口无异常，修窗合格后进行试钻，在钻进顺利的情况下再进行钻进。
要注重确保钻井液润滑性能达标，满足小井眼钻井造斜率高、井斜角大的问题，同时钻井液必须具备较高的粘度，实现良好的润滑和携砂。
相比常规钻井技术，小井眼钻井技术应用中需要着重克服以下因素：空间因素，小井眼钻井井筒空间有限，加大了环空压力，增加了井漏概率；泵压因素，钻井泵压相对较高，长期持续性运转对钻井设备提出了更高要求；循环排量问题，受井筒排量限制，钻井中泥沙循环返排和排沙工作较为困难；随钻监测要求高，需要加强预测和绘制井眼轨迹，通过实时监测、反复测量，确保控制钻进误差；钻井液因素，对粘度等指标要求较高，且要防止井下落物引发复杂事故。
煤层气参数井小井眼钻井技术
中国煤层气 Ｃ ＡＣ Ｌ Ｅ Ｔ Ｎ Ｈ ０Ａ Ｂ Ｄ ＭＥ ＨＡ Ｅ
Ｖ０ ． ｏ ３ １５ Ｎ ．
Ｊｌ．Ｏ ８ ｕｙ ２Ｏ
煤 层 气 参 数 井 小 井 眼 钻 井 技 术 ＊
莫 日和 覃成锦 高德利
（ ．中联煤层气有限责任公司 ，北京 １ １０ １ ；２ ００ １ ．中国石油 大学石油工程教育部重点实验室 ，
ｏ ｌ ｏ ｔ ｅ ｓｔａ ａｆ ｆ ｈ ｔ ｙｃ ｓ ｉ ｏ ｖ ｎ ｉｎ ｌ ｉ ａ ｄ ｇ ｅｌｄ ｉ ｉｇ ｎｙ ｃ ｓ ｌｓ ｎ ｈ ｌ ｏ ａ ｏ ｔ ｎ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ １ ｎ ａ ｗ ｌ ｒ ｌ ．Ａｃ ｏ ｄｎ ｅ ａ ｏ ｅ ｄｓ ｈ ｗ ｍａ ｏ ｏ ｓ ｌｎ ｃ ｒ ｉｇ ｔ ｔ ｂ ｖ ｉ— ｏｈ
规 油气钻 井技 术 的一半 。综 上所诉 ，煤 层 气 井小井 眼钻 井技 术是 切 实可行 。
关键 词 ：小 井眼
煤层气
钻井
参数 井
Ｓ ｉ Ｈｏｅ Ｄｒｌ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｆｒＰ ｒｍｅｅ ｅｌｏ ａｂ ｄ Ｍｅｈ ｎ ｌｍ ｌ ｉ ｉ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ａ ａ ｔｒＷ ｌ ｆＣｏ ｌｅ ｔ ａ ｅ ｌ
ｄｉ ｉｇｆ ｉ ｒ ｌ ｕｄ，ｃｎｒｌ ａｕｅ ｆｓｌ ｏ ｔｎ ，ｄ ｖａｉｎｐ ｅｅ ｔ ｎ ｏ ｎ ｃ ｏｏ ｙ ｎ ｄｌｇｉｇｔｃ ｏ－ ｌｎ ｌ ｏ ｔ ｓｒｓｏ ｉ ｃｎｅ ｔ ｅ ｉ ｏ ｒｖｎｉ ，ｃ ｒ ｇｔ ｈ ｌｇ ，ａ ｏｇｎ ｈ ｌ ｏ ｍｅ ｏｄ ｔ ｏ ｉ ｅｎ ｅｎ
煤 层气 就是煤 层 中 的甲烷气 ，主要 以吸 附状 态 存 在于 煤层 中 ，其 产 生机理 是 降压 、解析 、扩 散 和 渗透等 过 程 。 煤 层 气 井 垂 深 一 般 为 ３０～１０ｍ， ０ ５０
小井眼钻井技术在煤层气勘探中的试验研究探讨
内蒙 古 石 油 化 工
２ ０ １ ３ 年第 １ ４ 期
小井眼 钻井技术 在煤 层气勘探 中的试验研究探讨
张治峰
（ 中国石油 长庆油 田分公司工程监督处 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ １ ６ ）
摘 要 ： 煤 层 气是 一种 新 型 的燃 气资 源 ， 隶属 非 常规 的天燃 气。 由于煤层 气的发 现 ， 对缓 解 国家能 源
点 的科研 项 目。经 过 多年 的探 索 、 研 究和试 验 ， 到现 在 已经有 了长足 的进 步 。 就 煤 层气 的钻井 技术 而 言 ，
已经 进行 了多种技 术探 索 ， 例 如 常规 钻井 方法 、 小井 眼钻 井方 法等 。 如今 ， 我 国科研 人 员对 煤 层气 的研究 和 开采 技 术 已经 初 步 的 形 成 了一 套 技 术 系 统 ， 正在 不 断 的改 进 和完 善 ， 指 导 我 国的 煤 层气 事 业 的 不 断
我们 国内 ９ ０ 年 代 初 才开 始 对煤 层 气投 入 研究 ， 相 对于 国外来 说 我们 起 步较 晚 。第 ８ 个 五 年计 划 时 期， 中国石 油 天然 集 团对 勘 探 开 采煤 层 气 做 了准备
性 的研究 ， 在第 ９ 个 五 年 计划 时 期 ， 将煤 层 气列 入重
压 力有 着很 大的作 用 ， 正被 越 来越 多的人 重视 。 目前 国 内煤层 气 的单 井产 量 比较低 ， 对 于各种 勘探 煤层 气 工作 的投 入 大 ． 勘探 效益 低 ， 所 以一 直在 煤层 气 的开发技 术上 没 有特 别 突 出的成 就 。为 了降低煤层 气 钻 井的成 本 ， 我 国科研人 员借鉴 了常规 油气井 钻井技 术 经验 ， 结合煤 层 气的 自身特 点 。经过 多次试验 和 改进 ， 最后将 小井眼钻 井技 术确 定 为开发 煤层 气的主要技 术 。 与常规 煤 层 气钻 井方 法相 比 ， 煤层 气 小
毕业论文-石油工程小井眼钻井技术的发展和应用
毕业论文-石油工程小井眼钻井技术的发展和应用摘要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通过对调研资料的统计小井眼技术有以下几个研究和展方向小井眼钻头与马达的研制小井眼完井与井控技术小井眼钻机研制关键词小井眼钻井Abstract With the cost of oil and gas production ingcease and petroleumengineering fields to rtmote areass and the expansion od drilling technologylevelincreasecSlim hole drilling oil and gas exploration superiority was enen moreapparent Make slim hole drilling technklogy hasbecome followoing HorizontalDiylling technoloqy fork atter a hotspotAt presentdomestic and foreign technologyhas been used in the horizontal and deep drilling such as side slimhole drillingmulti-branch horizontal wells aborad has begun consecutive slim hole drillingpipeBased on the statistical data studySlim technoloqy has the following researchand development directions Slim bit and motor decelopmentSlim Comoletion andwellcontrol technlloqySlimhole drilling rig decelopedKey Words Slim Drilling目录引言 3一．90 年代以来国内外小井眼钻井技术得展方向何趋势3二．主要技术展应用情况 4一国内主要技术展应用情41 井身结构 52 钻进方式53 小井眼钻机 74 钻头 115 井下马达系统 126 减小钻柱振动何疲劳破坏技 137 射流冲击 138 震击技术 139 小井眼连续取心技术 1410 小井眼水平井钻井系统 1611 钻井液 1712 小井眼钻井水力参数优化 1713 小井眼完井技术 1814 小井眼固井技术 1915 小井眼井下测量仪器 20二技术展应用情况 2 01 钻机2 02 钻头2 03 其他配套井筒工具224 小井眼井身结构及钻具组合225 小井眼井控2 36 钻井液和完井2 5结束语 2 5参考文献 2 6引言近年来国内各有天液开始重视和研究小井眼钻井技术小尺寸PDC TSD及金刚石钻头已在我国大不分油田推广应用随着我国小井眼钻井井数的增多小井眼早期井涌预警检测技术液越来越受到重视在钻井液和完井液技术上国内各油田根据各自地层特征进行了专项研究其体系配方基本能够达到到安全钻进和保护油气层的目的国内不少学者在小井眼水力学方面也做了很多工作但大多数石对国外模式的修正大庆油田完成的287 口井在其平均井深比全部开井的平均井深多 1294m 的情况霞平均机械钻速基本持平平均钻机月速却提高了717获得的效益非常明显胜利油田小井眼套管开窗定向侧钻技术已步入了答规模的应用阶段新疆油田和大港油田在深层＞4000m成功地钻成了部分小井眼井一．90 年代以来国内外小井眼钻井技术的发展方向和趋势近 10 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小井服钻井深井钻井忠如侧钻小井眼多分支水平井等国外术已应用于水平井深井钻井忠如侧钻小井眼多分支水平井等国外已开始勇连续管钻小井眼钻井场占钻井设备工作钻井费用钻井岩屑量其他地面积人员井场各项费用适合于开小型化重量减少60节约一口2500m 各类油气藏轻利用偏远钻井成本深的井其岩但不适用于＜ 1200 地区的钻井 8101540 边屑魏60t 常高气井可用㎡钻机和其他人d远和交通空规为于采矿行业辅助设备不地区这个比例7001200t 的连雪取心足200t高达70 井表1-1 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Amoco 公司BakerHughes公司Nabors 工业公司英国BP 公司等近年来国外公司为了配合小井眼钻井开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762mm 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展小井眼钻井近年来国内各油田也开始重视和研究小井眼钻井技术小尺寸PDC TSD及金刚石钻头已在我国大部分油田推广应用随着我国小井眼钻井井数的增多小井眼早期井涌预警检测技术也越来越受到重视在钻井液和完井液技术上国内各油田根据各自地层特征进行可专项研究其体系配方基本上能够达到安全钻进和保护油气层的目的国内不少学者在小井眼水力学方也做了很多工作但大多数石对国外模式的修正大庆油田完成的287 口井在其平均井深比全部开井的平均井深多 1294m 的情况下平均机械钻速基本持平平均钻井月速却提高了717获得的效益非常明显胜利油田小井眼套管开窗定向侧钻技术已步入了大规模的应用阶段新疆油田和大港油田在深层 4000m 成功的钻成了部分小井眼井通过对调研资料的统计小井眼技术有以下几个研究方向和展方向小井眼钻头与马达的研制小井眼完井与井控技术小井眼钻机研制根据大港油田的实际情况大港油田小井眼钻井技术的展方向有老井加深小井眼钻井技术老井侧钻小井眼或小井眼水平井钻井技术钻探边井小井眼钻井技术二．主要技术发展应用情况一国外主要技术发展应用情为了解决小井眼给钻井带来的诸如钻头性能差机械钻速低钻井液体系不当导致当量循环密度高和立管压力高及井涌不能及时现等问题着重研究了一系列关键技术1 井身结构外公司采用的典型小井眼井身结构如表1-2BP 公司1000m 井常规井小井眼井井眼尺寸mm 套管尺寸mm 井眼尺寸mm套管尺寸mm4445 3397 158 13973111 2445 1206 9803159 1397 859 739Amoco 公司2400 井常规井小井眼井井眼尺寸mm 套管尺寸mm 井眼尺寸mm套管尺寸mm4445 3397 2159 17773111 1429 1524 12702159 1143 钻杆1111 939Naborsm 公司3000m 小井眼井 Texaco 公司3000m 小井眼井井眼尺寸mm 套管尺寸mm 井眼尺寸mm 套管尺寸mm3111 2445 3111 24452096 1778 2159 17781556 1270 139712701048 939 钻杆1032 939770699表1-2 国外小井眼钻井技术发达国家典型小井眼井身机构2 钻进方式井眼钻进方式有旋转钻进井下马达钻进连续钻进外各石油公司已开了多种小井眼钻井系统图1-1 为Shell 公司和BakeHughes公司联合开的一种小井眼钻井系统该系统使用改进固定式钻头和高强度钻杆包括先进的井涌监测系统该系统钻机可选择改进的常规钻机专用小井眼钻机修井机和连续管钻机为改进的连续取心扩用钻井系统Amoco 公司开的水力学模型和井涌监测系统及井涌控制技术利用高性能的油管再加上改型的矿用钻井系统钻深可达1400ft 4270m为连续管钻井系统可与井下马达钻井系统配合使用提高起下钻速度并维持井下马达起下井眼时的连续循环3 小井眼钻机前专用的小井眼钻机不多改进的小井眼钻机仍占多数原因主要是这类设备缺乏设计规范和公认的标准加之常规钻机能力过剩在很大程度上制了小井眼石油钻机展国外小井眼钻机类型有小型常规石油钻机采矿式连续取心钻机修井机连续管钻机和专用小井眼钻机20 世纪60 年代之前国外不少公司使用常规钻机钻小井眼井70 年代末开始进行小井眼钻机研制及钻机改进90 年代后出现了特制专用的小井眼钻机瑞典美国德国加拿大比利时意大利澳大利亚和罗马尼亚等国家均开应用了新型小井眼石油钻机并取得了较好的使用效果和钻井经济效益一般来说国外小井眼钻机采用常规旋转钻井设备如前开口井架液压绞车三缸泥浆泵防喷器组固相控制设备取心装置等等另加其他先进的自动化装置固控设备的配置要比常规井高一级别在常规固控设备转良好的前提下再地面设备减少损坏降低循环压耗得有效办法国外小井眼钻机特点有①设备体积小占地面积少②设备一机多能既可钻井又可修井所用钻柱既可钻小井眼又可连续取心③采用专用小型测试装置④现代华程度高具有代表性的国外公司小井眼钻机主要有①意大利Soilmec 公司推出的G-100G-100HD G-150G-200 和G-250 型系列小井眼钻机是目前世界上惟一的小井眼钻机系列图1-4 为G-100 钻机总成该系列钻机选用4 台隔音柴油机作动力采用液压驱动形式利用4 台液压马达同时驱动顶驱充分满足小井眼钻井工艺的需要钻机用长冲程千斤顶液缸滑轮组合可伸缩式轻便井架代替常规绞车游动系统和井架该钻机可用于钻晓井眼井水平井斜井和丛式井还可用于修井作业目前已取得美国专利和国际专利权新系列小井眼钻机技术参数及使用情况见表1-3表1-4表1-3 Soilmec 公司新型小井眼钻机系列技术参数钻机型号G-100 G-100HD G-150 G-200 G-250大钩静载荷kN 8918 11074 13328 17836 22059钻井动载荷kN 5880 7350 8820 12250 14700液压动力功率3676 5147 6617 8823 11029kW 36 36 36 36 36顶驱动力功率15 15 16 16 16kN ·m顶驱行程m表1-4 Soilmec 公司新型小井眼钻机系统使用情况钻井速度正常条件下一口23003000m 井需190h钻井方式顶驱钻井操作人员钻机大班人员4 人即钻井领班柴油机司机电工和勤杂工每个钻井班需要司钻和井架工各1 名钻井成本钻井统计结果表明与常规大直径钻杆钻井相比晓钻机钻井总成本下降24钻井和钻机移运时间减少30每口井的非生产时间从450h 下降到120h Soilmec 公司认为用G 系列小井眼钻机钻井节省钻井总成本最多可达40环境污染柴油机采用隔音措施现场实测噪音为82db对周围环境危害较小此外由于小井眼钻井的钻井液用量和钻屑量均较少对环的污染也较小钻井综合效与常规钻机相比用小井眼钻机钻井钻井成本减少益 5075 下套管成本减少13完井费用减少37占用井场面积减少70钻机拆装移运时间减少6070钻小井眼评价井建井费用减少达50钻井综合效益显著实施地区已经在意大利北部的米兰威尼斯热那亚三角地区以及西西里岛的油气田地层中钻完18 口井Soilmec 公司小井眼钻机优点钻井速度快技术经济指标先进自动化程度高工作安全可靠钻井成本低移运性好对环境污染程度小②法国钻井承包商Forsol 用拖车装钻机W-Napach 小井眼钻井取得了成功这种高度自动化钻机有一个 195m 高的桅杆式井架一个筒式操作系统和408KW 顶部驱动装置该钻井可钻井深2438m只需常规钻井 13 的工作人员整部钻机及井下设备仅15 辆车便可搬运1994 年 4 月法国在巴黎盆地还使用了Foraslim 小井眼钻机其主要技术参数见表1-5G-100 钻机总成1-伸缩式井架2-顶部驱动3-挡砂滚筒4-液压动力总成5-液压油罐6-半拖车7-具有机械安全锁紧的液压水平千斤8-钻台液压吊车9 容器平台10-钻杆套管11-储存钻铤12-液压油冷却器13-鼠洞上的液压卡14-BOP 小车15-伸缩底座16-动力大钳17-值班表型号额定钻深井场面积井架额定底座高度绞车功率人数m ㎡载荷t m kwForaslim 3500 850 100 6 441 1表1-5 Foraslim 小井眼钻机主要技术参数型号重量t 操作高度提升能力井眼直径井深mm mmDiamec-700 35 51-52 7005 65Diamec-1000 5 51-52 10668表1-6 瑞典微型小井眼钻井主要技术参数瑞典石油勘探公司Microdrill 公司于70 年代末到80 年代初在Gotland岛使用装有小型防喷器的Diamc-700 小井眼液压钻机了207 口井径23 英寸井深 2172666m 的小井眼井比常规钻井节省费用 75主要技术参数如表 1-6所示80 年代末该公司又研制了MD-1500 钻机和MD-2000 钻机改进的MD4小井眼钻机重量13t 左右使用螺杆钻具∮857mm 井眼可连续取心至3200m④表1-7 为低成本的美制Kenting 井眼钻机性能参数型号额定钻深井场面积大钩载荷作业高度钻井液系人数m ㎡ t m 统3Kenting 3500 850 100 26 5088 3表1-7 美制Kenting 井眼钻机性能参数表⑤Amoco 公司和Nabor 公司小井眼石油钻机Amoco 公司和Nabor 公司共同研究开了Rigl70 型小井眼石油钻机它最主要的特点式钻机上配有数控系统 DCS 和专家井空系统 XWC DCS 系统手机钻机上液压传感器压力差传感器应变仪位置传感器磁性流量仪热电偶转速仪钻机液池液面传感器温度传感器的数据该系统还包括数据收集计算机和监测器司钻监测器人机联作系统数据控制软件专家井控系统包括阿莫科公司处理数据控制系统中数据的专利软件这套井控专家系统能够判断是否生了井涌是否通知司钻以便司钻可用采取合适的井控措施如果司钻在预定的时间段10s中没有做出反应井控专家系统会自动采取井控措施井控专家系统液可用时用以便完全有司钻进行控制主要技术参数及结构特点大钩载荷 975KN 轿车功率 165KW井架高 262m全液压驱动钻井液净化系统为清洁器和离心机自动送钻装置是一个承载能力725KN 的液缸固定在井架上面送钻性能较好采用两档速顶驱和计算机井控装置设计制造的岩心搬运机可进行连续取心作业优点实验证明钻机和钻井成本均较低环境污染少钻井性能好⑥欧共体小井眼石油钻机欧共体Thermie 规划Eurosim 项目为降低成本和减少环境污染适用小井眼钻井开油田同时研究开了小井眼石油钻机主要技术参数及结构特点大钩载荷 1000KN 绞车功率 600KW采用顶驱钻井最高转速600rmin采用SH 111SH66 高强度钻杆配备了取心装置录井和测井装置井涌监测仪和报警系统优点在不同地理环和不同地质条件钻井环境污染最低⑦英国钻井设备公司研制的小井眼钻机采用液力驱动大钩载荷980KN钻深能力3000m配有新式钻杆排放系统和先进检测仪器既可钻井又可取心只需三名钻工4 钻头①牙轮钻头期小井眼钻井一般使用小尺寸牙轮钻头但其不适应高转速钻头轴承磨损快进尺少寿命短为此国外采用改进的钨合金镶齿 TCI牙轮钻头如美国贝克休斯公司研制出的能适应转速为200rmin 的984mm 牙轮钻头具有较厚的锥形外壳和直径较小的轮轴具有较高的锁紧能力和转速能力钻头长度由常规的146mm 减小到121mm 增强了侧钻能力减小了井底钻具弯曲时钻头损坏程度寿命增加了30-40②单牙轮钻头通过增加牙轮钻头轴承直径增加钻头寿命阿曼油田在水平井忠中硬地层适用IADC437 单牙轮钻头水平钻进平均机械钻速达 60fth加拿大适用的 418 1n IADC637 单牙轮钻头钻研磨性硬砂岩1625h 内钻进105ft相当于2 只IADC737 三牙轮钻头的总进尺从目前展情况单牙轮钻头将会成为一种适用于在各种各样的地层忠钻小井眼的低成本高效率的钻井工具③金刚石钻头60 年代以后许多钻井承包商现适用PDC 聚晶金刚石钻头配合液力加压器和井下马达钻头寿命是同尺寸牙轮钻头的46 倍于是金刚石钻头以其适用时间场进尺多机械钻速高不易出井下事故逐步被人们采纳尤其在小于∮1524mm 的井眼全面钻进中牙轮钻头已逐渐被金刚石钻头锁取代以DBS 公司热稳定聚速可用于连续取心和与螺杆钻具配合使用能减轻钻头在钻井过程忠产生的强烈振动提高钻井效率新型的PDC 聚晶金刚石钻头热稳定聚晶金刚石钻头 TSP 钻头和天然金刚石钻头这三种钻头能适应高转速可用于连续取心和与螺杆钻具配合适用能减轻钻头在钻进过程中产生的强烈振动提高钻井效率新型的PDC 聚晶金刚石钻头和TSD 金刚石钻头对深层中硬地层钻井及扩眼效果很号在降低扭矩钻头冷却方面比普通的PDC 和TSD 钻头效果好穹形设计的金刚石钻头在耐磨结构上更紧凑更适用于较硬岩石壳牌公司经验表明采用小型聚晶金刚石钻头不重要阻制钻压Amoco 公司开除了避免小型聚晶金刚石过早损坏的抗涡旋转钻头在穿透能力方面取得了突破性进展小型聚晶金刚石将成为小经验技术的一个展方向④混合型PDCTSP 钻头美国Maurer 工程公司为美国能源部研制了一种混合型PDCTSP 高效钻头PDC 切削齿置于齿前排上以高速度钻软地层而TSP切削齿置于PDC 切削齿的后排用于钻那些通常会损坏PDC 切削齿的硬夹层该钻头在特定的大功率马达带动下能有效破岩试验中在低强度地层钻速100150fth 在密西西比灰岩地层钻速为112fth⑤小井眼连续取心钻头在连续取心作业中10003000m 的井59使用金刚石取心钻头目前国外 1000m 以上的井眼井段多用连续取心钻头硬质合金钻头应用于小井眼取心还在继续研究这种钻头成本低廉BP 公司一直用聚晶金刚石和 tripdax 设计取心钻头来改进小井眼的取心性能和钻进速度国外还研制丁能提高取心质量的双体钻头这种钻头可通过绳索打捞器改变钻头塞而改变钻头性能使钻头可进行全面钻进或取心钻进5 井下马达系统目前国外已有高中低三种转速5001000rmin 和多种直径3811715mm 的小井眼井下马达其抗高温性能已经超过了200 ℃为了解决钻柱振动问题以便将更多的能量传递到钻头上提高钻进效率同时海配套使用了井下液力加压器使得钻头寿命更长在许多地层钻进都比转盘钻进快35 倍钻井成本可降低5070 该系统也常与连续油管钻机配合使用美国Maurer 工程公司为美国能源部研制的大功率小井眼泥浆马达输出功率和转速石常规泥浆马达的2 倍所研制的3 38in 小井眼泥浆马达输出功率为73 马力而常规泥浆马达的输出功率仅28 马力适用这种大功率泥浆马达时只要钻机配置的泥浆泵能够输出该泥浆马达所需的高循环压力配合 PDCTSP高效钻头能使钻速提高2 倍Anadrill Schlumberger 公司和Ahell UK 研究开机构开了一套仪表化的井下导向马达以提高地质导向的效果该工具石在动力端和轴承外壳之间插入一个带近钻头传感器电路动力源和电磁遥测系统该马达将钻井和地层评价测量相结合可进行井斜马达转速温度马射线和两个电阻率测量仪表化马达具有已各双弯弯外科系统其中固定弯外壳被直接安置在马达轴承的上部而地面可调节弯外壳被装在传感器短节和马达的动力端之间设计这种固定和可调弯外壳系统组合可使钻具具有多种造斜率最大可超过15° 100f6减小钻柱振动和疲劳破坏技术主要采用的配套工具及技术有抗偏转的PDC 钻头柔性转盘或顶驱钻机减小扭转振动钻井液马达和液力加压器耐疲劳新型钻杆接头①液力加压器配套使用井下液力加压器可增加钻头寿命在许多地层钻进都比转盘钻进快 35 倍钻井成本可降低 5070 现在已出现了串联的液力加压器目前最多到三级其作用原理与单级相同当然在二三级液力加压器上可作用更大的钻压见表1-8 与表1-6规格最大最大操作最大扭矩最大冲程孔mm最大拉mm 推进力压力pa N ·m mm 力kNkN9525 50 150 **** **** 14940012063 1665 150 **** **** 381500表1-8 液力加压器主要技术参数表②工具接头经验证实小井眼可以勇NC26 与PACDSI 工具接头及非API的SLH90 与AOH 接头应注意避免工具接头损坏主要参数见表1-9工具接头外径mm 内径mm 扭转屈服上扣扭矩N ·m N ·mNC26 857 444 9248 4624PACDSI 794 381 7945 3972表1-9 工具接头参数表7 射流冲击器在小井眼钻井过程中配套使用射流冲击器利用冲击一回转联合钻进既可以提高钻井速度又可以防止井斜从而达到提高钻井质量降低钻井成本的目的如图1-78小井眼打捞雷击技术目前已根据需要研制出了多种适合小井眼的打捞筒和震击器等如用于∮832 和∮896mm 钻具的∮104mm 打捞筒高压小井眼用各种尺寸井下循环接头液力倒扣接头液压及裂缝圆盘接头以及安全接头耐高压用的震击器有单作用和双作用液力震击器可受压也可拉伸现已研制出∮1504 ∮160mm 井眼用的∮1216mm 双作用液力震击器∮1506mm ∮112mm 井眼用的单作用液力震击器主要技术参数见表1-10尺寸mm 震击器类型最大震击器最大放气震击器冲程负荷kN 冲击kN mm889 FC 150 80 1201207 Jar King 360 200表1-10 击器主要技术参数表 19小井眼连续取心技术小井眼连续取心技术源于矿业连续取心技术实质上就是绳索式取心现在已经能在1048 mm 或更小的井眼中取心并采用钻柱抗振技术来提高岩心收获率Amoco 是最早采用薄壁钻杆和电缆可回收岩心筒连续取心钻井系统的该系统采用顶部驱动旋转外平钻杆得到的连续岩心可达1219 m 长在开井中平均取心收获率达 983 图1-8 为Amoco 公司小井眼取心井下钻具组合一般来说小井眼连续取心装备包括取心钻机取心钻杆取心钻头岩心筒和其他所需工具钢丝绳连续取心钻机钢丝绳连续取心钻机比油田使用的同样钻深能力的钻机轻小结构简单不用常规岩心筒而用绳索式岩心筒能够连续取心克服常规石油钻机和常规岩心取心时需频繁起下钻的缺点这类钻机既能全面钻进又能进行连续取心取心钻杆一种薄壁无缝钢管机械强度没有同直径的常规钻杆大外径小长度短重量轻具有外平内加厚接头由于环空间隙很窄这种钻杆在裸眼井中可取回式技术套管使用甚至作永久性套管固井然后用直径更小的矿业取心钻杆继续取心取心钻头小井眼连续取心作业中要保持较高的钻速应选择适合地钻压高钻速的天然金刚石取心钻头TSD 取心钻头或PDC 取心钻头天然金刚石取心钻头又分为孕镶和表镶两种取心钻头的切削面很窄一般只有381coml 公司为149225mm10795mm 和762mm 井眼选择的钻头转速分别350450500 和600rmin取心岩心筒连续取心筒与常规岩心筒一样也由内筒和外筒组成但与常规岩心筒不同的是其内筒可以用钢丝绳打捞筒取出来再将另一个内筒投入钻柱继续取心为防止起出内筒时生抽汲作用通常是一边起内筒同时一边向钻柱内泵送泥浆连续取心岩心筒及期内筒和单筒岩心的长度一般为 369 1213515m最长的达27m整体式取心马达整体式取心马达可进一步提高收获率因为在取心作业中防止了内筒的旋转横向振动的减少使岩心能平稳地进入内筒外岩心简是由。
小井眼钻井技术的应用前景和关键技术
126小井眼钻井技术是目前正在研究和试验的新型钻井技术。
受当今世界石油资源开采勘探的成本过高，各国都在积极提倡绿色环保的社会发展体系两方面原因的影响，进行该技术的研究和开发工作。
与传统的钻井技术相比，该技术最大的特点在于造价成本低，工作效率高，对周围环境造成污染较少。
1 微小井眼钻井技术概述该技术的首次提出是在20世纪50年代，由于当时缺乏应用的前景，所以该技术的研究工作仅进行到理论验证阶段和一些初步的项目试验。
到2005年，相应的研究项目开始收到大笔投资，以加快研究进度。
研究项目主要以地面设备和井下工具为主，主要设备包括微小井眼连续钻孔机、钻井液地面系统、井下马达、高压水力破岩钻具、地质导向工具、井下测井集成工具、无线随钻导向系统等，目前已经基本完成相应的设备调试和工程试验，取得了一定的成果。
2 小井眼钻井技术的优势2.1 可以有效降低工作成本由于钻井设备质量小容易移动，降低了设备转场和安装过程中所需的转运设备和安装机械所需花费的成本。
搬运成本和参与搬运的工作人员减少，降低了工作成本。
由于井眼尺寸较小，所配套的管材和钻井液少，与传统钻井相比，在成本的选择和适配性上有很大的优势，可以采用通用的小尺寸管道进行配套工作，减少了专门定制管道所需花费的成本。
与传统钻井相比，在井深相同的前提下，其套管费用节省了86%。
同时由于设备的体积较少，所需接入的单管数量随之减少，在单管成本的采集和安装时间上都有所减少。
在正常工作时，钻进速度较快，能够迅速形成生产力，根据测算，使用小井眼钻井技术，可以降低勘探钻井30%以上的成本，在开发过程中，可以降低50%以上的成本，这之间形成的巨大经济利益，吸引了行业中各个企业不断向前投入资源进行开发，在技术的精进下，其效率能够达到更高的水平。
2.2 与当前环保趋势相适宜由于使用小钻井技术，可以有效减少在地面上安置的设备数量，从而减少由这些设备所产生的废料和噪音，对于周围环境的保护能起到积极作用。
石油钻探小井眼钻井技术
CBF钻井液性能
阳离子聚合物（暂时未 公 开 ） 克 /厘 米
CBF 0.0043
稠化的 CBF 0.0043
予 胶 凝 淀 粉 身 克 /厘 米 羟 乙 基 纤 维 素 克 /厘 米 KCL 克 /厘 米 CaCl 克 /厘 米 PVCP 克 /厘 米
0.0057 0 0.109 0 1
小井眼钻井技术
2.小井眼的优点与不足
7).对于旧井可以重新加深并完井；
和加拿大很多老井由于长期使用已损坏或枯竭井。用 小井眼钻井技术在老井眼里加深钻井或进行侧钻井，可以大 大节约 。某公司使用一台小钻机加深了20口枯竭的气井，在
101mm生 产 套 管中 用 86mm 钻 头进行 加 深 ，最 后 下 入 73mm油管，然后固井，水泥返到地面。节约成本55%左右。
小井眼钻井技术
6.小井眼钻井液
CBF钻井液的维护
钻 井 液 性 质
测 量 仪 器
需 要 范 围
控 制 方 法
流 变 性
范 氏 粘 度 计
失 水
API程 度
阳 离 子 聚 合 物 浓 Amoco小 珠 试 验
KCL浓 度mg/L 离 子 选 择 电 报
按 需 要
添 加HBC
3— 15毫 升
添 予 胶 凝 淀 粉
小井眼钻井技术
3.小井眼钻井方式 3.3井下马达钻井
使用井下马达完成小井眼钻井可以有几种方式： (1)由钻具连接井下马达，通过马达转动完成钻井工作， 在钻井时可通过钻具和助推器给钻头加压。 (2)挠曲油管配合井下马达，通过马达转动完成钻井工作。 但钻井时必须通过助推器给钻头加压。 (3)转盘和井下马达同时转动完成钻井工作。 以上三种井下马达钻井方式，可以用于打直井、斜直井、 定向井、水平井、侧钻井及老井加深。利用挠曲油管钻机还 可以完成酸化、修井等作业。
小井眼钻井技术
引言1 引言小井眼钻井技术是继水平井之后，在上世纪八十年代后期兴起的又一热点技术。
由于小井眼钻井技术具有良好的经济效益和社会效益，各国的钻井承包商和石油公司正对小井眼钻井技术进行进一步的研究和推广应用工作。
当前，我国加入WTO，正逐步与世界市场接轨，石油企业失去国家的保障，不可避免的将受到国际石油市场油价的影响和冲击。
一方面，我国油气资源丰富但勘探程度低，寻找新储量的勘探任务重，而一些老油田和主力油田相继进入了高含水开发的中后期阶段，产量处于下降趋势。
小井眼钻井技术的出现，为新区的勘探提供了一种经济而又方便的勘探手段，同时，小井眼对于老井的侧钻和老井的再钻以及油田区块的滚动开发来说，都不失为一种经济有效的手段。
另一方面，我国现今的探明储量中有大量的低渗油田和较小的边际油藏，例如长庆油田发现的许多油田区块的渗透率很低，大庆油田的周边地区也存在这许多的小型的油藏，这些区块以常规钻井开发不能取得预期的经济效益，由于小井眼钻井成本的降低，使得这些地区的开发成为可能，大大的增加了我国石油的可采储量。
最后一方面，由于国际油价的竞争而进口的石油品种和数量越来越多，冲击了国内的石油市场，使得我国的石油工业面临着严峻的考验。
面对这些挑战，就要求我们以最低的投入获得最高的利润，降低勘探成本，降低开发成本，降低钻井成本，提高探井成功率，提高油气井的产量，提高采收率，这是我们提高竞争力的唯一出路。
借鉴国外石油公司在小井眼钻井方面的成功经验，结合我国的具体情况，积极的开展小井眼技术的研究并逐步推广应用，大幅度降低钻井成本，这样才可能使得我国石油工业的勘探开发取得突破性的进展，并在国际市场上具备较强的竞争能力。
此外，我国人口众多，土地资源贫乏，钻井占地和环境污染问题日益突出，小井眼钻井无疑会缓解这方面的矛盾。
因此小井眼钻井在我国将会有广阔的应用前景。
目前我国的小井眼钻井还处在试验阶段，仅是在大庆油田、吉林油田、长庆油田几个地方进行，并没有展开推广应用，制约我国小井眼钻井技术的主要因素是没有与小井眼钻井相配套的专门钻机、钻头、等井下工具以及与小井眼钻井相配套的固井、完井、测井等工艺、工具，进行小井眼钻井往往采用常规钻机或是改装的钻机，这些设备由于与小井眼钻井并不配套，所以并没有收到较好的经济效益。
鄂东致密气小井眼水平井优快钻井技术
速发展，已成为国内外致密油气藏降本高效开发的重
要手段。鄂尔多斯盆地东缘上古生界气藏属低孔低渗
致密型砂岩气藏，自2016年以来，借鉴国内外成功经 验,结合区块地质特征,积极开展配套技术的优化研究
与推广。统计近几年钻井，井
水平段
钻速低
，为，本 井身结构优化、高
效钻进钻具组合优选及钻井优化方 手研究，
2019年 钻速
3 601.40
0.000
视平移/" 造斜率/( °/30 m)
直井段
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.000
直井段
450.00
0.00
0.00
450.00
0.00
0.00
0.00
0.000
增斜段
613.96
16.40
199.25
611.74
-22.00
-7.68
9.20
3.000
水平井优钻井技术
在
等
。
关键词：鄂尔多斯东缘;致密气藏；小井眼水平井；井身结构；高效钻进
中图分类号:TE246 文献标识码:A 文章编号：1673-5285（2021）06-0024-06
D01:10.3969/j.issn.1673-5285.2021.06.006
Optimal and fast drilling technology for slim-hole horizontal wells in the eastern margin of Ordos block
增斜段
809.05
14.31
212.32
807.40
小井眼钻井技术在川西地区的应用
小井眼钻井技术在川西地区的应用摘要：在油气钻井过程中,如何降低钻井工程成本已成为油气田勘探开发的重要课题。
小井眼钻井费用较常规尺寸井眼可节省钻井费用30％～40％，能以较少投资获得较高的勘探开发效益,降低钻井成本, 经济效益十分可观。
小井眼钻井技术对控制钻井成本具有重要意义。
本文结合实际,对川西区块蓬莱镇组及上沙溪庙组所施工的井进行了分析、对比及总结,提出了川西地区适合小井眼钻井施工的建议。
关键词：川西地区小井眼钻井一、川西地区开发状况1.马井构造蓬莱镇组开发状况2010年7月川孝605井JP23层测试无阻流量10.23×104m3/d，拉开了新马滚动区勘探开发评价序幕。
在原三维资料拼接成果基础上，勘探部署5口评价井(什邡3、5、6、7、川孝622)，开发实施了3口评价井，CX605-1获工业产能。
2011年依托新的地震解释成果，对部分开发评价井进行了调整，完钻井中马蓬75井、孝蓬105井测试无阻流量分别为2.51×104m3/d，、5.2×104m3/d，。
目前新马滚动区有6口井投入试采，日产水平6.85×104m3/d，。
2.孝泉构上沙溪庙组开发状况孝泉气田于1978年和1985年先后完成地震普查和详查工作，发现和查明了孝泉构造。
1980年4月钻探第一口井――川孝37井，于上沙溪庙组1745.55-1952.40m（相当于JS14）发现良好天然气显示，经射孔混合测试获天然气产量0.6720×104m3/d；1983年完钻的川孝93井发现T3x4气藏，1984年9月完钻的川孝104井发现了遂宁组气藏，1985年在川孝104井同井场施工的川孝106井于上沙溪庙组1905-1922.5m发现良好天然气显示，射孔测试获天然气产量2.559×104m3/d，发现上沙溪庙组气藏；随后又相继发现了白田坝组、蓬莱镇组等气藏。
截止2010年底，全气田钻至沙溪庙组的井累计60余口。
小井眼钻井在边远地区勘探中得到检验
小井眼钻井在边远地区勘探中得到检验
Char.,JD;史茂成
【期刊名称】《国外钻井技术》
【年(卷),期】1996(011)001
【总页数】5页(P15-19)
【作者】Char.,JD;史茂成
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TE246
【相关文献】
1.小井眼钻井技术在煤层气勘探中的试验研究探讨 [J], 张治峰
2.小井眼钻井技术在煤层气勘探中的试验研究 [J], 黄洪春
3.用扩展的弹性波阻抗反演得到的拟自然伽马数据体在天然气勘探中的应用 [J], Fernando;A.;Neves;陈晓梅（译）;高建虎（审校）
4.小井眼钻井技术在石油勘探,开发钻井中应用前景 [J], 王希晋
5.中铁检验认证中心铁道建筑检验站桥梁支座检测能力得到全面提升 [J], 杨帆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
＊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。
煤层气井钻井特点及现状分析煤层气亦称煤层甲烷,是煤层自生自储的一种非常规天然气资源,其井深一般为300～1500m ;单井产量偏低,为1000～10000m 3/d (通常为3000～5000m 3/d )。
而且,作为储层的煤层与常规石油天然气储层相比具有特殊的物理力学性质。
鉴于上述特点和国内外经验,我国目前的煤层气钻井具有:①领域新、可借鉴的经验少;②单井产量低、钻井费用高;③煤储层机械强度低,易造成井下情况复杂和井下事故;④煤储层保护技术难度大;⑤煤层取心技术要求高、难度大。
从中国石油天然气集团公司近几年完成的煤层气试验井来看,基本沿用已成熟的常规石油天然气井的钻井完井工艺技术。
其井身结构通常为: 339.7mm 表层套管+ 244.5m m 技术套管下至煤层顶部+ 139.7mm 油层套管(或尾管)完井;井深视地区不同有500～1400m ;选用钻机为大庆—I 型或大庆—II 型;单井钻井工程费用高,约200～380万元。
虽投入了大量资金,进行了十多口井的工艺性试验,但勘探成功率较低,至今没有取得实质性突破。
由于煤层气井单井产量较低,按常规石油天然气井工业开发标准,均达不到工业气流。
显然,用常规油气钻井技术钻探煤层气井成本太高。
为推动煤层气勘探开发的兴起,我们进行了以降低煤层气钻井费用为目标的小井眼钻井工艺性试验,取得了一定的效果。
煤层气小井眼钻井工艺现场试验 小井眼钻井技术在经历了长期的沉默后,于近几年重又受到人们的重视。
为了降低成本,我们从煤储层特性和开发特点出发,研究了小井眼钻井相关技术,并在江西进行了现场试验。
1.试验井的基本数据(1)井号、井别:QS —1井、煤层气试验井(2)井身结构: 444.5mm 钻头×20.50m /323.8m m 表层套管×20.28m + 215.6m m 钻·54·头×960.50m/139.7mm技术套管×958.33m+ 108mm钻头×1037.89m/裸眼完井。
(3)目的层井段:二叠系老山下亚段B4煤层,埋深962.20～966.0m2.钻井设备评选与常规油气田钻井工程类似,煤层气钻井装备的选择既要安全地实现钻探目的,又要最大限度地降低成本。
通过对比分析,我们选用了吉林油田机修总厂生产的ZJ—10型石油钻机。
其配套设备及性能指标如下:(1)钻井深度:1000m(114.3mm钻杆)、1200m(88.9mm钻杆)。
(2)最大钩载:490kN。
(3)井架:型号JJ75/A-27;负荷735kN;高度27m;底座高度2m。
(4)装机功率:220kW。
(5)转盘:型号ZP—360;通径360mm;转速(正反)55、78、125、260r/min。
(6)钻井泵:型号NB1—350;功率250kW;1台;最高泵压13M Pa。
(7)柴油机:型号PZ8V190P—1;功率470kW;1台。
(8)发电机:型号50GF9—1;功率50kW;1台。
(9)压风机:型号W—1.2/10;1台。
(10)振动筛:型号ZDS—D;1台。
(11)封井器:型号ΠΠM203mm× 89m m (73mm);手动控制方式。
经QS—1井实践证明,该钻机满足小井眼煤层气井钻井的需要,避免了大马拉小车的作业方式,大大降低了钻井成本。
另一方面,由于钻机体积小,重量轻,运移性好,缩短了装拆周期,降低了整机搬迁费。
3.小井眼钻井技术上部井段仍采用常规油气井钻井工艺技术。
第三次开钻井段(960.50～1037.89m)为小井眼,采取的工艺措施如下:(1)防斜打直技术。
采用的钻具组合为:108 mm钻头+ 89m m钻铤×14根+ 73mm钻杆+ 83mm方钻杆,增大了钻铤的重量,提高钻具稳定性。
在钻进过程中,采用低钻压(10～20kN)、合理转速钻进;结合勤划眼修好井壁和井底,确保井身质量。
(2)快速钻进技术。
针对小井眼牙轮钻头和水功率的利用效率低的特点,研制了108mm PDC钻头。
施工时采用低钻压、中等转速(78～100r/min)、较高泵压的钻井参数;仅用1只钻头就钻完了第三次开钻井段,平均机械钻速达到2.06m/h,取得了显著效果。
(3)保护煤层、防止污染钻井液体系。
通过对煤岩污染试验表明,钻井液对煤层的伤害主要有三个方面,即钻井液固相颗粒、滤液和压差对煤层的影响。
由于煤层的特殊物性,作为煤层气运移通道的割理和裂隙喉径一般都较大;其中微孔占煤总孔隙的60%～75%,而钻井液中微颗粒和胶体颗粒极易直接进入煤层的微孔隙造成堵塞;另一方面,钻井液滤液的侵入使煤层中粘土矿物水化膨胀,导致煤层有效孔隙度和渗透率降低。
而过高的钻井液液柱压力则大大增加了煤层的围压,导致煤岩塑性增强,从而降低渗透率,造成对煤层的污染。
因此,为减少钻井液对煤层的损害,应尽量降低钻井液中固相含量,降低失水和控制钻井液密度,有效地减少和避免压力激动,以平衡压力或近平衡压力钻进。
同时小井眼环空间隙较小,应提高钻井液携岩能力、滤饼质量和良好的润滑性。
针对QS—1井的具体情况,筛选并应用了无固相低伤害低摩阻钻井液体系。
配方:3%～5%KCl +1%单向压力封闭剂+0.5%～0.8%LVCMC+适量聚合物处理剂+清水。
性能:密度1.01～1.03g/ cm3,常温常压失水2～4mL,粘度30～35s,滤饼小于0.5mm,含砂小于0.2%,切力1～3Pa。
通过精心维护和使用,既保证了安全钻进,又及时发现和保护了煤层气。
在钻进和循环过程中,钻井液槽面见有大量的煤层甲烷气泡返出,而井下正常。
(4)小井眼取心技术。
由于煤层孔隙和割理发育,机械强度低,极易破碎;从而导致煤层取心困难,收获率低。
另一方面,小井眼无配套取心工具。
为此,我们选用煤炭系统新型“双筒单动式取煤器”,并加以改进。
增加了可快速取心的半合式内管、弹簧片式卡心机构和专用取心钻头,使之适合于石油钻井工艺、煤层和小井眼特点。
取出岩心直径58 m m。
在961.50～966.89m井段共取心6筒,进尺5.39m,取出岩心长4.28m,平均收获率为79.41%;其中煤层进尺3.80m,煤心长2.85m,煤心收获率75%。
基本满足了煤层气井取心要求。
(5)小井眼测井技术。
由于完井井眼为108 m m,常规石油测井仪无法下入,故采用煤炭系统TYCD—3S型数字测井仪测井。
该仪器尺寸小,重·55·量轻,动用车辆少,费用低。
共测自然电位、三侧向、自然伽马、井径、井斜、井温、密度等八条曲线,包括资料处理费仅5万元,大大降低了测井费用。
而且,资料齐全、合格,达到地质要求。
但该测井仪电缆直径小(直径4m m),处理复杂能力小。
(6)小井眼井控技术。
对常规油气田小井眼钻井而言,井控显得尤为重要。
但对煤层气井来讲,其产气量较低,吸附的甲烷气不会像常规储集气那样快速运移侵入井筒,而需要降压解吸附才能成为游离气进入井筒,则产生井涌、井喷的可能性极小。
因此,小井眼煤层气井的井控已不成问题。
现场选用一台手控双闸板防喷器即可。
小井眼煤层气试验井经济评价正如研究表明,小井眼降低了钻井成本。
与华北地区某常规煤层气试验井(井深1058.50m)相比,QS—1井可节约钻井费用49%,约130万元(成本对比见表1)。
这对煤层气这种单井“投入产出比”较大的井来说,效果是明显的。
表1 Q S—1井与常规煤层气井钻井主要成本对比表对比项目小井眼(万元)常规井(万元)节 约(万元)备 注钻前工程12208人员、设备动遣155035按1000km计人员工资、奖金9189钻机折旧253钻 头102010钻 井 液152510套管及附件304515固井注水泥10155油料、材料费153015测 井51510运 输8146环 保484合 计135265130节约49%认识及建议通过室内研究和QS—1井的现场试验,有以下几点认识和建议:(1)ZJ—10型钻机可满足煤层气小井眼的钻井需要。
(2)PDC钻头应用于小井眼可取得较好的钻井效果。
(3)小井眼煤层取心有待于进一步研究解决。
虽然该井对新型取煤器进行了改进,平均取心收获率基本达到要求,但煤层取心一次成功的收获率仍较低,且起钻出心时间长,使大量甲烷气体散失,一定程度上影响了对煤层的评价。
(4)小井眼应用于煤层气钻探可大大降低钻井费用,是一种有效的勘探途径。
但仍需对小井眼井身质量监测、小井眼携岩、煤层井壁稳定性和适合煤层气开发特点的小井眼完井等技术进行深入研究,彻底解决,才能真正体现出小井眼的特色。
(5)建议国内同仁,加强技术合作,联合攻关,促进中国煤层气的勘探开发进程。
参 考 文 献1 地质矿产部华北石油地质局.煤层气译文集.郑州:河南科学技术出版社,19902 胡博仲等.小井眼钻采技术.北京:石油工业出版社,1997 3 王建全等.川西地区小井眼钻井技术实践.石油钻探技术,1996,24(4)4 赵庆波等.世界煤层气工业发展现状.北京:地质出版社, 1998(收稿日期 1999-09-26 编辑 钟水清)克拉玛依新增油气储量超3亿吨1999年克拉玛依油田原油生产实现了油气产量19年持续稳定增长;油田主业全年实现利润9.6亿元;油气勘探新增探明、控制和预测油气储量超过3亿吨,各项指标均创历史新高。