深水钻井的难点及关键技术
海洋石油深水钻完井技术措施
海洋石油深水钻完井技术措施随着全球能源需求的不断增长，海洋石油的开发已成为人们关注的热点之一。
而深水油田的开发更是海洋石油开发中的一大挑战，因为深水条件下的石油开采和完井技术要求更高，成本更大。
本文将重点介绍海洋石油深水钻井完井技术措施。
一、深水钻井完井技术要求1.水深要求深水钻井一般指水深超过500米的区域，500-1500米为中水深钻井，超过1500米为深水钻井。
由于深水区域的水深较大，风浪和洋流的影响较小，因此深水钻井完井的技术要求较高。
2.环境条件要求深水区域的环境条件十分恶劣，海底水深，海流湍急，海底温度低，而且还存在着飓风、沙尘暴等极端天气，对钻井作业的安全性和可靠性提出了更高的要求。
3.技术难度要求深水区域的地质情况复杂，地下石油资源分布不均，水平分布广泛，开采难度大，深水钻井完井技术的难度也就更大。
二、深水钻井完井技术措施1.钻井平台选择深水区域的钻井平台要求比较苛刻，一般有浮式钻井平台、半潜式钻井平台和固定式钻井平台等，根据实际情况选择合适的钻井平台模式，以满足深水钻井作业的需求。
2.井眼稳定措施深水钻井井眼稳定是深水钻井完井中的一项关键技术，包括对井眼的泥浆配方、井眼的支撑和防护等技术措施，以确保井眼在钻井和完井过程中保持稳定。
3.井眼冲洗技术深水钻井完井中，井眼冲洗技术是必不可少的一项工艺，通过冲洗井眼可以清除井底碎屑、减轻井眼摩阻，提高钻井速度和井眼质量。
4.钻头选择深水钻井中，选择合适的钻头是十分重要的，在深水区域，一般使用可控方向钻头和导向钻头等，以满足深水井眼质量和完井效果的要求。
5.完井工艺技术深水完井技术主要关注几个方面：封隔技术、井筒治理技术、水泥浆配方、井眼净化技术等，这些技术对于深水油田的开发至关重要。
6.安全与环保技术深水油田开发中，要严格把控环境保护和安全生产，尤其是深水油田的开发，更要注重安全和环保，加强对海洋环境的保护。
7.智能化技术在深水钻井完井中，智能化技术是未来的发展方向，包括智能化钻井井下设备、智能化井筒监测系统等，提高深水钻井的效率和安全性。
深水固井工程的难点与解决对策
深水固井工程的难点与解决对策摘要：随着时代的快速发展，我国社会经济呈现出高速稳定的发展态势，当前人们的生活水平在不断提高，我国各行各业都得到了十分快速的发展，对于我国的经济发展来说，石油行业属于支柱性产业。
在对石油行业进行发展的过程中，深水固井技术是最为核心的技术，通过深水固井技术能够对油田进行更加科学合理的开发，但从当前的具体发展情况来看，相关部门在利用深水固定技术对油田开发的过程中存在一定问题，如何才能解决好深水固井的工程难点问题，成为了当前相关部门重点研究的问题，本文从深水固井工程的难点出发，对深水固井工程的解决策略进行了深入分析。
关键词：深水固井；工程；难点；解决对策在海洋钻井工程施工的过程中，如果水深超过500米，则属于深水范围，对500米以上的海域进行开钻的过程中，则需要采用全新的开钻技术，在施工过程中，不仅要投入高昂的费用，而且要采用一些全新的技术，当前相关部门在利用先进技术的过程中仍然存在一些问题，使得整个深水钻井作业不仅费用高昂，而且无法高效的完成日常工作，这就给整个海洋钻井工程施工造成了一定影响。
一、深水固井工程的难点（一）温度偏低虽然当前相关部门十分重视深水固井工程，并且在开工的过程中使用了全新的技术方式，并且投入了大量的人力物力和财力，但是在具体的施工过程中仍然存在一些难点问题。
首先是温度偏低的情况，在一般情况下阳光只能照射到海水的表层，由于风浪和海流等作用的影响，会导致海水的热量不停的交换，但是这样的交换范围仅限于在海平面以下100~400米的范围之内，在400米以下的范围，温度非常低，想要在这一层面开展相关的深水固井施工则显得更为困难。
通过相关的调查研究显示，这一区域的温度始终保持在2~6摄氏度，由于温度偏低，在进行施工的过程中会受到外界不同程度的影响，进而对整个工程的施工进度造成影响。
（二）水泥浆应用效率不高除了水下温度较低是深水固井施工的难点问题，水泥浆的应用效率不高也是当前施工过程中一个需要克服的困难，在深水固井工程施工的过程中，水泥浆的应用效率普遍较低，之所以会造成这种情况，可以分为以下4个不同的原因，首先是整个井身的结构不合理，导致在套管的过程中，很难进行居中处理，这就导致水泥浆无法进行有效的应用。
海洋石油深水钻完井技术措施
海洋石油深水钻完井技术措施随着全球能源需求的增长，海洋石油资源的开发已经成为了当今石油行业的主要方向之一。
而在海洋石油资源的开发中，深水钻井完井技术成为了必不可少的一部分。
深水钻井完井技术涉及到复杂的海底环境、巨大的水压、高强度的钻井工艺和装备等多方面要素，采取合适的技术措施对于深水钻井完井过程的顺利进行至关重要。
本文将从深水钻井完井技术的特点出发，探讨相关的技术措施，并对其进行详细的介绍和分析。
深水钻井完井技术的特点深水钻井完井技术较之陆上或浅水区的钻井完井技术存在诸多差异，其主要特点如下：1. 海底环境复杂。
深水区海底地质条件复杂，可能存在海底山脉、裂缝、泥浆、砂石等，这些因素可能对钻井过程产生不利影响。
2. 水压巨大。
深水区水深通常超过500米，海水压力巨大，需要采取相应的技术措施来应对高压环境。
3. 钻井设备高强度。
深水钻井所用到的设备和工艺需要能够承受高强度的水压和风浪，对设备的要求较为复杂。
4. 钻井完井成本较高。
由于深水钻井完井所需的设备和技术更为复杂，因此其成本相对较高，需要采取有效的措施来控制成本。
为了克服深水钻井完井技术的困难，提高钻井完井的效率和安全性，需要采取一系列的技术措施。
主要包括以下几个方面：1. 钻井平台设计和选择。
深水钻井完井需要用到具有高度稳定性和耐受能力的钻井平台，因此在设计和选择钻井平台时需要充分考虑海洋环境的复杂性和变化性。
2. 海底勘探和地质勘测。
深水钻井完井之前需要进行海底地质勘探和地质勘测，确保对钻井地点的地质情况有充分了解，为钻井作业提供准确的基础数据。
3. 钻井液和固井技术。
深水钻井需要采用高性能的钻井液和固井技术，以应对复杂的海底环境和高压的水下条件，保证钻井过程的顺利进行。
4. 安全防护和监控技术。
深水钻井完井作业过程中需要使用高效的安全防护和监控技术，保障作业人员和设备的安全。
5. 节能环保技术。
在深水钻井完井过程中需要考虑节能环保因素，减少环境污染和资源浪费。
南海深水钻井作业面临的挑战和对策
海 洋 油气 富 集 区之 一 ， 中 ７ 储 藏 于 深 水 区 。 南海 深 水 钻 井 面 临 的 主要 挑 战 是 ： 其 Ｏ 浅层 气 和 浅层 流 、 水低 温 、 深 深 水 井控 技 术 、 乏 深 水 作 业 经 验 和 南 海 的 灾 害 环 境 ， 分 析 这 些 挑 战 可 能 造 成 的 危 害 的 基 础 上 ， 浅 层 流 控 制 措 缺 在 从
施 、 井液 优 选 、 泥浆 优 选 、 水钻 井井 控 措 施 、 立 台风 应 急 预 案 等 方 面 ， 出 了技 术 对 策 。 以 ２ ０ 钻 水 深 建 给 ０ ６年 在 南 海 钻 成 的 作 业 水 深 １４ １ｍ 的 Ｌ ３ １ ｉ 为例 ， 细 介 绍 了深 水钻 井施 工情 况 。 ８ Ｗ —～ 井 详 关 键 词 ： 水 钻 井 ；钻 井液 ；浅层 气 ；浅层 流 ；井控 ；南 海 深
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中图 分 类 号 ： Ｅ ２ Ｔ ５４
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ： ０ １ ０ ９ （ ０ １ ０ — ０ ０ ０ １０ －８ ０ ２ １） ２０ ５ —６
海洋石油深水钻完井技术措施
海洋石油深水钻完井技术措施随着石油资源的日益枯竭，石油勘探开发正逐渐向海洋深水领域延伸。
海洋石油深水钻完井技术是石油勘探开发的重要环节，也是一个技术难度较大的领域。
本文将讨论海洋石油深水钻完井技术的措施，重点讨论技术的发展现状和未来发展趋势。
一、技术现状1.深水钻井技术的发展深水钻井是指在海洋深水区域进行的钻井作业，技术难度较大。
由于深水环境的复杂性，传统的陆地钻井技术和海洋浅水钻井技术无法满足深水钻井的需求。
深水钻井技术自上世纪90年代以来迅速发展，出现了一系列技术突破和创新，如动态定位系统、水下弯曲钻井技术等。
深水完井是指在深水区域完成油气井钻井和完井作业，技术难度更大。
由于深水环境下井下作业条件的复杂性和不稳定性，深水完井技术面临诸多挑战，如作业安全性、井下作业效率、井下环境监测等方面的问题。
二、技术措施1.技术创新针对深水完井技术的挑战，需要不断进行技术创新。
研发适应深水环境的新型井控设备，如水下井控系统、水下井口设备等。
研发适应深水作业环境的新型完井工具和装备，如水下完井工具、水下管柱连接技术等。
加强自动化技术在深水作业中的应用，提高作业效率和安全性。
2.作业管理深水完井作业需要严格的作业管理和监控，确保作业安全和质量。
针对深水环境下的海况变化、作业条件的不稳定等因素，需要制定科学的作业计划和作业方案，合理安排作业时间和作业流程，严格控制作业风险。
加强作业现场的监控和数据采集，及时掌握作业情况，并进行实时调整和决策。
3.技术培训深水完井技术具有较高的专业性和技术性，需要进行系统的技术培训和人员培训。
培训内容包括深水完井工具和装备的使用方法、作业流程和注意事项、应急处理和故障排除等方面，培训对象包括井控操作人员、作业技术人员和管理人员等。
通过技术培训，提高人员的技术水平和作业能力，保障深水完井作业的顺利进行。
三、未来发展趋势1.智能化技术应用未来，随着人工智能、大数据、无人机等技术的发展，智能化技术将在深水完井作业中得到广泛应用。
深水环境下钻井面临的难点与解决对策
收稿日期：２０１８－０５－０７ 基金项目：国家自然科学基金项目“深水高温高压环境下钻井全过程井壁稳定评价方法”（编号：５１７７４０５０）资助；长江大学大学
生创新创业训练计划项目（编号：２０１７０９１） 作者简介：张俊成（１９９７—），本科生，就读于长江大学石油工程学院；通讯作者：李忠慧（１９７７—），副教授，主要从事岩石力学与 石油工程的研究与教学工作。
存在凝胶效应，对凝固时间有很大影响，不利于深水环境窄密 度［１２］。
度窗口下安全钻 井，也 影 响 钻 井 液 的 携 沙 能 力 和 悬 浮 能 力 ［１］，
（３）低温会使得固井更加困难［９］。
同时高粘度、小直 径 节 流 管 线 导 致 高 压 力 摩 擦 压 力 损 失，也 使
（４）在低温情况 下 更 容 易 行 成 天 然 气 水 合 物 ［１３］。 天 然 气
１ 南海深水开发所面临的挑战 １．１ 在环境方面的挑战
在环境方面，深水开发当下主要难题是地质灾害带来的问 题和恶劣的海洋环境带来的问题。 １．１．１ 浅层地质灾害
主要包括三类：浅层气、浅层水流动（ＳｈａｌｌｏｗＷａｔｅｒＦｌｏｗ，简
称 ＳＷＦ［４］）、天然气水合物。此类灾害一般在钻完井作业时泥 线下约 １５００ｍ的地层内有发生，影响井的安全性。浅层气和浅 层流具有高压力，容易高速井喷 、要求压力波动低和处理困难 的特点［５］，易造成井塌，井喷。而在我国南海，浅层气主要分布 于大陆架区，而且甚为广泛［６－７］。ＳＷＦ存在使得高质量的套管 尾管无法建立，影响井壁稳定。天然气水合物分解将引起地层 承载力的不均匀，对 海 洋 工 程 的 安 全 有 影 响。 而 且，突 然 释 放 的气体会对运输管道产生破坏作用，特别是在高压浅层气体释 放的时候，轻则 侵 蚀 套 管，重 则 引 起 井 喷 ［８］。 除 此 之 外 合 物 的 形成还会堵塞管线，钻进器具。
松南地区深井钻井难点分析及提速增效措施
松南地区深井钻井难点分析及提速增效措施摘要：松南地区深层火成岩的钻探是东北油气分公司的重要勘探目标，然而由于地区复杂的地质情况，导致钻井难度很大，影响了钻井时效。
基于此，本文在分析了松南地区深层钻井技术难点的基础上就如何有效钻井提速增效进行了详细技术对策阐述。
关键词：深层钻井；技术难点；钻井提速；松南地区1钻井技术难点分析1.1目标地层可钻性差松南地区深部钻探主要钻遇地层为：第四系、第三系泰康组、白垩系上统明水组、嫩江组、姚家组、青山口组，白垩系下统泉头纽、登娄库组、营城组。
其中白垩系下统营城组火山岩以及泉头组、登娄库组碎屑岩可钻性极差，泉头组碎屑岩地层可钻性为5-6级，登娄库组碎肼岩地层可钻性为7-8级，营城组火山岩地层可钴性达到10级以上。
其中泉头组、登娄库组部分地层含砾岩，营城组火山岩流纹岩、角砾岩等对钻头磨损破坏极大，采用江汉5-7系牙轮钻头，机械钻速低、单只进尺少，起下钻频繁。
1.2登娄库组井壁稳定性差，技套下深优化困难为有效保护储层，在下部营城组火山岩地层多采用欠平衡钻进方式，钻井液密度较低。
而上部登娄库组岩性主要为碎屑岩，泥质含量较高，水敏性强，吸水膨胀后，易发生掉快、坍塌，造成井壁失稳。
腰深202井钻进至3709m进行取芯作业，取芯工具下至3405m遇阻，反复通井2次，损失时间3天20小时。
为保证欠平衡井段安全施工，只能将技术套管下至营城组顶，将登娄库组及以上地层全部封固，技套下深优化困难，进一步降低了钻井速度。
1.3地层承压能力低，易发生井漏青山口组易发生渗透性漏失，漏速一般小于10m3；营城组火山岩裂隙发育，易发生裂缝性漏失，漏速可达20-30m3／h。
其中腰平9井营城组漏失泥浆417m3，堵漏耗时130.5h。
由于地层承压能力低，固井前承压堵漏试验基本以失败告终，多数井只能强行固井，严重影响固井质量。
1.4蹩跳钻严重，易发生断钻具事故青山口组、泉头组、登娄库组硬夹层较多，且部分井段含有砾岩，营城组含有大量火山角砾岩，钻具蹩跳钻严重，多口井发生断钻具事故。
深水钻井的难点及关键技术
深水钻井的难点及关键技术随着油气资源的持续开采,陆地未勘探的领域越来越少,油气开发难度越来越大。
占地球面积70%以上的海洋有着丰富的油气资源,油气开发重点正逐步由陆地转向海洋,并走向深海。
目前,国外钻井水深已达3000m以上,而我国海上油气生产一直在水深不足500m的浅海区进行,我国南海拥有丰富的油气资源,但这一海域水深在500~2000m,我国目前还不具备在这样水深海域进行油气勘探和生产的技术。
周边国家每年从南沙海域生产石油达5000X104t以上，相当于我国大庆油田的年产量，这种严峻的形势迫使必须加快我国南海等海域的深水油气勘探开发。
石油工业没有关于“深水”的预先定义。
“深水”的定义随时间、区域和专业在不断变化。
随着科技的进步和石油工业的发展，“深水”的定义也在不断发展。
据2002年在巴西召开的世界石油大会报道，油气勘探开发通常按水深加以区别：水深400m以内为常规水深400m-1500m为深水，超过1500m为超深水。
但深度不是唯一的着眼点，只要越过大陆架，典型的深水问题就会出现。
一、深水钻井的难点与陆地和浅水钻井相比,深水钻井有着更为复杂的海况条件,面临着更多的难题,主要表现在以下几个方面。
1、不稳定的海床由于滑坡形成的快速沉积，浊流沉积，陆坡上松软的、未胶结的沉积物形成了厚、松软、高含水、未胶结的地层。
这种地层由于沉积速度、压实方式以及含水量的不同，所以它们的活性很大，给导管井段的作业带来了很大困难。
河水和海水携带细小的沉积物离海岸越来越远，这些沉积物由于缺乏上部压实作用，所以胶结性差。
在某些地区，常表现为易于膨胀和分散性高，这将会导致过量的固相或细颗粒分散在钻井液中。
2、较低的破裂压力梯度对于相同沉积厚度的地层来说，随着水深的增加，地层的破裂压力梯度在降低，致使破裂压力梯度和地层孔隙压力梯度之间的窗口较窄，容易发生井漏等复杂情况。
在深水钻井作业中，将套管鞋深度尽可能设置得深的努力往往由于孔隙压力梯度与破裂压力梯度之间狭小的作业窗口而放弃。
深水钻探轨迹控制技术论文
深水钻探轨迹控制技术浅析【摘要】随着我国国民经济的持续快速发展，对石油天然气的需求不断增长，油气资源勘探开发向深海进军已成必然趋势，这也符合世界油气勘探开发潮流。
但我国深海油气开发起步较晚，缺乏自主的关键技术。
与陆地和浅海钻井相比，深海钻井环境更复杂，出现常规钻井难以克服的技术难题。
所以深水钻探井眼轨迹控制技术研究方面，更是迫在眉睫。
针对这一特点，在结合深水钻探的特点与关键技术，进行了深水钻探井眼轨迹控制技术研究。
1、深水钻探面临主要问题与技术难题分析（1）面临问题与浅水区域相比，深水钻井面临的主要问题有以下几个方面：（1）井壁稳定性；（2）钻井液用量大；（3）地层破裂压力窗口窄；（4）井眼清洗问题；（5）低温下钻井液的流变性；（6）浅层天然气与其所形成气体水合物。
这对钻井液技术也提出了更高的要求。
（2）技术难题先进的深水钻井设备的研制和投入使用，已使深水环境下的特殊工作方式得以顺利进行，人们不必再为那些不同于传统钻井方式的深水钻进而忧虑，但是，深水环境所带来的一系列技术挑战是我们必须面对和解决的。
（1）深水地质带来的钻井危害；（2）孔隙压力与破裂压力窗口窄小；（3）水合物问题.2、深水钻井配套关键技术分析（1）深水钻井设备；（2）深水定位系统；（3）喷射下导管；（4）动态压井钻井；（5）随钻环空压力监测；（6）随钻测井技术；（7）深水钻井液和固井工艺；（8）深水钻井隔水管及防喷器系统.3、深水钻探井眼轨迹导向控制技术分析深水水平井一般采用的井下造斜及控制工具是可变径稳定器+导向马达，其控制过程主要为滑动导向工具滑动导向+滑动导向工具复合旋转导向，亦即滑动导向工具连续导向控制过程。
但无论什么样式的钻进方式，钻具组合的选取、精密测量仪器的综合利用，对深水钻探井眼轨迹导向控制是至关重要的。
（1）常用下部钻具组合1）刚性底部钻具组合：Φ311mm井段采用Φ241mm可调弯外壳导向马达，选用Φ241mm 大直径钻铤配合Φ305mm可遥控变径稳定器；在Φ216mm井段，采用Φ172mm导向马达，加Φ165mm钻铤及可遥控变径稳定器，采用微增斜钻具组合结构，克服实钻地层的自然降斜趋势，保证大斜度稳斜钻进，减少滑动钻进，控制井眼曲率，保持井眼平滑。
深井钻完井施工难点与技术对策
深井钻完井施工难点与技术对策摘要：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。
关键词：深井施工；技术难点；对策1 深井钻完井施工的难点分析1.1钻遇地层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0.8~2.2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以及研磨性强、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℃/100m，对于该盆地的5000m的深井来说，井底的温度就达到200℃，这么高的井底温度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。
1.4循环压力高在井深不断增加大情况，钻井循环系统的施工压力不断增大，使地面循环系统难以承受高泵压的施工，不得已而降低施工排量，这样就会影响水力参数作用的发挥，同时也会使钻井携岩效果变差，为井下安全埋下隐患。
1.5固井质量差深井由于裸眼井段比较长，因此会造成同一个裸眼井段存在不同的压力层系，给固井水泥浆密度优化带来困难，而且固井中循环压力高、顶替效率低，同时由于井底的温度高，造成水泥浆稠化时间不正常，水泥石的强度变低，硬度变差，因此会影响到固井质量。
南海深水钻井井控技术难点及应对措施
南海深水钻井井控技术难点及应对措施叶吉华;刘正礼;罗俊丰;畅元江【摘要】深水钻井井控存在着海床不稳定、地层破裂压力低、地层压力窗口窄、以及存在浅层气、浅层水流、气体水合物和海底低温等诸多问题。
在对国内外深水井控技术充分调研的基础上，针对南海深水钻井井控特点和难点，结合近年南海深水钻井设计和作业实践经验，详细分析了深水钻井井控存在的地层压力窗口窄、溢流监测困难、压井难度大和压井作业时间长、井控设备复杂、存在水合物风险等问题，研究提出了有针对性的解决方案，并以南海深水井为例介绍了深水井控的具体措施。
%Due to the differences in sedimentary environment, deepwater drilling environment, and well control equipment of deepwater strata, the well control of deepwater drilling is trapped in many problems such as seabed instability, low formation fracture pressure, narrow formation pressure vessel, and the presence of shallow gas and shallow lfow, gas hydrates, and subsea low temperature. Building on a full investigation about well control of domestic and foreign deepwater drilling and considering the characteristics and dififculties of well control of deepwater drilling in the South China Sea, a targeted solution is proposed based on the recent deepwater drilling design and operating experience and a detailed analysis of existing problems in well control of deepwater drilling, such as narrow formation pressure vessel, dififcult overlfow monitoring, dififcult and long well killing operation, complex well control equipment, and the presence of hydrates. Speciifc measures about deepwater well control are also provided with the deepwater wells in the South China Seaas an example. The understanding and measures presented in this paper may provide a reference for the well control operations of deepwater drilling in the South China Sea.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】4页(P139-142)【关键词】深水钻井;井控难点;溢流;压井;水合物【作者】叶吉华;刘正礼;罗俊丰;畅元江【作者单位】中海石油中国有限公司深圳分公司，广东深圳 518067;中海石油中国有限公司深圳分公司，广东深圳 518067;中海石油中国有限公司深圳分公司，广东深圳 518067;中国石油大学华东，山东青岛 266580【正文语种】中文【中图分类】TE58在海洋深水区钻井时，由于海洋沉积环境和作业工况的变化，地层承压能力低，隔水管压井、阻流管线长、摩阻大，压井时容易导致井漏，发生喷漏共存、地下井喷等复杂情况，故井控难度更大。
深水环境钻井难点及对策探究
深水环境钻井难点及对策探究发布时间：2022-06-22T06:25:37.664Z 来源：《科技新时代》2022年5期作者：宫俊海[导读] 根据研究调查表明在海洋中有着极其丰富的油气资源能够占到全球油气资源的70%左右，而海水深度超过500m的深水海域油气田所具有的油气资源则占据着海洋油气资源的很大一部分，综合来看未来对于深水海域的油气资源开采是不可避免的发展趋势。
中海油田服务股份有限公司湛江分公司广东省湛江市524057摘要：现如今任何一个国家的经济发展和科技发展都离不开石油资源的支撑，而石油资源的丰富程度跟所处的地理环境位置有着非常重要关系，就我国而言除了部分盆地地区有着较为丰富的石油资源以外，我国所属的海域地底也有着丰富的石油资源，在海底开采石油资源尤其是在深水地区其钻井方面有着诸多的难点，本文就针对深水环境下钻井时所遇到的困难点进行分析并提出相应的对策以供参考。
关键词：石油资源；深水钻井；难点；对策一、引言根据研究调查表明在海洋中有着极其丰富的油气资源能够占到全球油气资源的70%左右，而海水深度超过500m的深水海域油气田所具有的油气资源则占据着海洋油气资源的很大一部分，综合来看未来对于深水海域的油气资源开采是不可避免的发展趋势。
深水海域虽然具有着丰富的油气资源但其开采难度要比常规陆地开采困难的多，随着水深的不断增加其钻井作业所处的环境就变的更加复杂，同时还会形成诸多的技术难题。
本文以我国南海海域为例对深水钻井过程中所遇到的难点进行讨论并提出相应的对策。
二、深水环境钻井面临难点南海海域深水地区钻井所面临的难点大部分都来源于自然环境，环境方面的难题给钻井工作带来较大的影响，接下来对其进行简要探讨。
2.1 浅层地质灾害方面浅层气、浅层水流以及气体水合物这三类是最为主要的浅层地质灾害，该类灾害在1500米内的地层进行钻进作业时有一定的几率会遇到，从而影响到钻井作业的安全性。
所谓的浅层气就是指存储深度较浅其存储量较少的各种类型天然气资源。
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。
海洋石油深水钻完井技术措施
海洋石油深水钻完井技术措施随着世界经济的发展，海洋石油逐渐成为全球能源的重要来源之一。
而深水钻井技术是海洋石油开发的重要手段之一，且深水油气储藏量远大于浅水。
然而，深海环境的恶劣性质，使得深水钻井工程面临许多挑战和困难。
本文将介绍一些海洋石油深水钻完井技术措施。
1. 钻井液和固井材料的选择钻井液是钻井过程中常用的一种液体，在深水钻井中起到冷却钻头、清除岩屑和砂粒的作用。
深海环境中，水温较低（通常在4℃-10℃之间），因此在选择钻井液时要考虑到其抗低温性能。
并且，在深海环境中，水中的溶氧量很低，会导致金属腐蚀等问题，因此钻井液的组成要考虑到它是否易于氧化，以及对环境是否有害。
此外，随着深度的增加，地层压力和温度也会不断升高，为了避免在钻井过程中发生井喷事故，还需要选择合适的高强度钻井液。
固井材料主要有水泥和环氧树脂等，其目的是在井壁周围形成一个封堵层，避免油气从井壁裂缝中泄漏。
在深水钻井中，固井材料要考虑到其工作时间和性能稳定性，因为在深水环境中，固井材料的固化时间会比浅水环境中更长，并且容易受到井筒内外压力、温度的影响。
因此，在选择固井材料时，需要考虑到其性能的可靠性和工作效率的高低。
2. 装备和设备的调整深水钻井需要使用大量的机械和设备，包括钻井平台、钻机、钻头、钻杆等。
在深水环境下，海水对钻杆和钻头的腐蚀速度很快，因此需要选择耐高压、耐腐蚀的钻杆材料，以及具有良好切削性能的钻头。
此外，由于深水钻井的井深通常要达到几千米甚至上万米，因此需要使用更长的钻杆，需要将钻机的设备参数进行相应的调整，并提高井口操作的精度。
3. 安全措施的加强深水钻井由于水深较深、天气变化多样，加之井口与海面之间的距离较大，因此要在钻井平台上增加适当的安全设备和措施，以防止发生人身伤亡和设备损坏事故。
钻井平台上应设有防滑板和安全绳索，并配备救生艇、救生衣等应急设备，以应对突发情况。
此外，在深水钻井中，需要对井眼进行强化，防止井穴壁破裂，引起地层的突然溃塌，这需要配备相应的钻井设备和监测仪器。
深海油井支护及土方工程施工重难点
深海油井支护及土方工程施工重难点引言深海油井是指位于海底水深超过200米的海洋地质勘探钻井工程。
由于水深较深，海底地质环境复杂，深海油井的建设和维护面临着诸多困难和挑战。
本文将重点介绍深海油井在支护和土方工程施工方面的重难点。
深海油井支护的挑战地质条件复杂深海油井周围的地质环境复杂多变，存在海底震动、地壳活动、地质构造等因素。
这些因素可能导致地下水渗漏、断层活动等问题，给深海油井支护工程带来巨大的不确定性。
水下施工困难由于水深较深，深海油井的支护需要在水下进行，施工条件十分恶劣。
水流、海浪等自然条件对施工造成严重影响，也给施工人员的安全带来极大的威胁。
技术装备要求高深海油井支护需要借助于一系列高科技技术装备，如潜水器、机器人等。
这些设备的研发、运维和操作都需要高度专业化的人员，同时还要具备较强的抗风险和抗故障的能力。
深海油井土方工程施工的难点土质条件复杂深海油井的土质环境因为深海的气候和水文条件的不稳定性，土质条件也相对复杂。
土壤的稳定性、承载能力和抗侵蚀能力都需要进行详细的考察和分析。
施工方式限制深海油井土方工程的施工受到水深、水流、海浪等自然条件的限制。
传统的施工方式无法适应深海油井的情况，需要开展技术创新和研发新的施工工艺。
环保管理挑战深海油井土方工程的施工对海洋环境的影响不可忽视。
土方工程中可能产生的废弃物、沉积物、噪音等对海洋生态造成潜在威胁，需要严格的环保管理。
解决方案为了克服深海油井支护和土方工程施工的重难点，需要采取以下措施：1. 利用先进技术开展地质勘察，全面了解地下情况，精确预测可能存在的风险。
2. 开展科学研究，研发适应深海环境的新型支护材料和工艺，提高施工的可靠性和安全性。
3. 强化人员安全培训，提高施工人员的技术水平和应急能力，确保施工过程的安全可控。
4. 加强环保监管，制定严格的环境保护标准，防止施工对海洋生态造成不可逆的影响。
结论深海油井支护及土方工程施工面临诸多挑战，但随着科技的不断发展和我们对深海环境的深入了解，相信这些难题会逐渐被克服。
深水固井工程的难点与解决对策
深水固井工程的难点与解决对策深水固井作为深水油田钻井的核心技术，为了实现深水固井技术的发展与应用，对深水固井工程的难点进行分析，并有针对性地提出解决对策，以优化深水固井工程，提高经济效益与社会效益。
标签：深水固井；难点；对策在海洋钻井工程施工过程中，如果水深超过500m，则属于深水范畴。
深水钻井就是针对水深500m以上的海域开展钻井作业。
随着深水钻井作业费用的与日俱增，如何高效、安全地完成钻井工程，已成为当前深水作业的工作要点。
固井作为钻井的一部分，同样具有重要作用。
考虑到深水作业的特点，深水固井工程也面临各种难题，但正是这些难题的客观存在，推动了深水固井技术向更高层次、更高科技的发展。
1 深水固井工程的难点1.1 温度偏低一般情况下，阳光仅能照射到海水的表层，或者由于风浪、海流等作用，引起海水热量的交换，但也仅仅限于海面以下100-400m范围之内。
但是在400以下的深度范围，温度则呈下降趋势，即温跃层。
在温跃层下部，海水温度极低；从温跃层到海底的温度，其变化幅度随着深度增加而有所降低。
对于深水固井工程来说，所处的海底正位于温跃层以内或者以下区域，因此温度非常低。
一般深水海域的海底温度约为2-6℃。
1.2 水泥浆应用效率不高在深水固井工程中，水泥浆的应用效率较差，可主要分析为以下几种原因：（1）井身结构不合理，给套管居中处理带来难度。
（2）对于表面较为松软的地层来说，在钻井时会受到高压砂层或者浅层“水-气”完流动的影响，影响井身结构，造成流体的摩擦阻力加大，紊流顶替作用不易于实现。
（3）在深水海底的表层，大多属于没有胶结的松软状态，再加上破裂压力与地层孔隙压力之间出现狭窄的”窗口”现象，难以实现紊流顶替或者分级梯度顶替。
（4）由于套管结构较为复杂，因此在表层套管和井眼之间的空隙较大，而井下位置的空隙反而减小。
1.3 浅层“水—气”流动造成浅层的“水-气”流动问题，主要由于海底存在着浅层气、高压层或者气体水合物等现象，出现不稳定分解。
沈630区块深水平井钻井的难点分析和对策探讨
沈630区块深水平井钻井的难点分析和对策探讨随着原油市场的不断扩大和技术的不断进步，深水平井钻井已经成为了油田开发领域的一个重要技术难点。
特别是在深水区块，由于水深和地质条件的复杂性，对于油田开发提出了极高的要求。
本文将分析沈630区块深水平井钻井的难点，并对应的提出对策进行探讨。
一、地质条件复杂沈630区块位于深水区域，地质条件复杂，主要包括断层、滑坡、泥浆流等问题。
断层对于钻井会造成地层断裂，容易导致井控难度增加，需要对断层进行详细的勘探和分析。
滑坡和泥浆流则会造成井眼不稳定，钻井进度缓慢。
针对这些地质条件的复杂性，必须进行详细的地质勘探和分析，以及科学的井眼稳定技术。
也可以利用先进的地质成像技术，对断层进行更为清晰的识别和定位，提前做好断层钻井的预案。
对于滑坡和泥浆流问题，可以采用增稠剂控制泥浆流，增加钻井液的密度，提高井眼稳定性。
二、海洋环境恶劣深水区块的海洋环境恶劣，主要表现为风浪大、海况恶劣、潮差大等特点。
这些恶劣的海洋环境对于平台的稳定性和钻井作业提出了较高的要求。
风浪大会影响平台的稳定性，增加井眼稳定的难度，海况恶劣也会造成钻井设备的安全隐患，潮差大会对井眼的完整性造成威胁。
在深水区块进行平井钻井作业时，必须要有能够适应恶劣海洋环境的平台和设备。
可以选择适合深水环境的半潜式钻井平台，提高钻井设备的防御能力。
也可以在平台的设计中，加强对风浪大、海况恶劣、潮差大等环境的适应能力，提高平台的稳定性。
也可以在选井时，根据潮差和海况的影响，采取相应的措施，确保钻井作业的安全进行。
三、工程技术难度大深水区块的平井钻井涉及到工程技术难度大，主要表现在技术装备要求高、钻井作业风险大等方面。
由于深水平井钻井需要克服更大的地层压力，对于钻井设备要求更高。
深水平井钻井的风险也更大，一旦发生事故，往往难以及时应对。
为了克服深水平井钻井的工程技术难度，需要具备高端的钻井设备和技术方案。
可以选择可以进行深水作业的高端钻井平台，具备强大的钻井能力，能够适应深水区块的钻井需求。
沈630区块深水平井钻井的难点分析和对策探讨
沈630区块深水平井钻井的难点分析和对策探讨随着油气资源需求的增加以及传统油气勘探开采技术的不断发展，深水平井逐渐成为油气勘探开采领域的热点。
然而，深水平井的钻井过程需要面对许多难点，本文将就沈630区块深水平井钻井的难点进行分析，并提出对策。
首先，深水平井钻井时遇到的第一个难点是高温高压环境。
沈630区块深水平井井深较大，同时地层温度和压力较高，这给井下作业和作业人员安全带来了巨大挑战。
在作业过程中，地质勘探工作必不可少，地质筛查工作也不能松懈。
对于作业人员，必须进行严格的安全培训，配备完善的应急救援设备和防护设施，以应对突发事故。
对于钻井设备，必须保证其在高温高压下的工作稳定性和可靠性。
其次，深水平井钻井的第二个难点是复杂井段钻进。
在沈630区块深水平井的钻进过程中，存在复杂的地层结构和岩性变化，钻井工程师必须制定合理的钻进方案，并配备相应的钻具和技术设备，以适应不同地层结构的变化。
因此，需要及时加强钻井数据监测和分析，做到及时调整钻进方案和施工参数等调整。
同时，应加强现场技术指导和协调，使钻井作业人员协同配合，保证钻井作业的高效性和安全性。
第三个难点是井壁稳定问题。
在钻进过程中，井壁稳定是极其关键的，它不仅对井下作业和作业人员的安全有着直接影响，也可能会导致钻井工程的失败。
针对井壁稳定问题，需要在钻进过程中及时采取措施，如控制井壁泥浆的性质和密度、增加支撑力、增加衬管等，而且针对不同地层要采取不同的稳定措施，逐个解决稳定问题，确保钻井的正常进行。
第四个难点是井底设备的设计选型。
井下深水平井环境相对比较恶劣，选好井底设备对于提高钻井效率和保障钻井安全有着极其重要的作用，特别对于较复杂的井壁条件，需要选配合适的设备和采取必要的工艺措施。
根据不同井段的特点，主动同钻井设备供应商和相关企业密切合作，确定适当的设备参数和工艺方案。
综上所述，针对深水平井钻井过程中所存在的难点，钻井工程师应提前做好充分的工作研究和准备，根据实际情况不断调整钻井方案并采取相应的技术措施。
沈630区块深水平井钻井的难点分析和对策探讨
沈630区块深水平井钻井的难点分析和对策探讨随着石油勘探的深入和国内油气资源的逐渐减少，越来越多的油田进入了开发生产阶段。
由于垂直井的效果不佳，众多采油企业开始尝试从水平井钻探中寻找突破口。
沈630区块也不例外，在近年来推动的快速开发过程中，已经切入了深水平井钻井。
深水平井钻井是指在水平方向上钻探并布置井眼，是一种标准化、工程化程度高的钻井技术。
深水平井钻井技术具有很强的技术含量和风险性，其钻井施工难度相对比较大，因此在钻井过程中会面临多种难点。
难点一：井口环境恶劣由于深水平井钻井一般是将钻头向高渗透层水平推进，因此地层复杂多变，孔眼大小不一，导致在钻探过程中很容易遇到地层崩塌、泥浆不稳定等问题，这就需要加强钻井液的稳定性和钻井速度的控制。
解决方案：加强钻井液的管理和控制，合理选用适当的钻井液，加强沉淀物的处理，从而降低井口环境的危险化学物质的含量，提供一个相对稳定的环境。
难点二：设备运输困难沈630区块地形复杂，交通不便，运输成本高，市场需求不足，这些都会对设备的进出和操作造成一定的困难，设备到位时间长，操作成本高，对于开采效益影响也比较大。
解决方案：在设备运输过程中，应加大保障力度，提高设备文件的处理效率，加强设备调运管理，布置道路密度更优，缩短运输时间和支线建设成本。
难点三：钻进过程难度较大深水平井钻井难度较大，容易遇到钻头偏移、工具受损等问题，增加了采油企业的难度和成本。
钻头偏移是由于钻头经过岩层的摩擦和受力导致，而有可能产生不均匀的偏转，最后走向错位。
如果处理不当则会带来埋齿量过大导致跑钻卡钻的问题，加重井下设备的故障率，同时也会拖慢钻井的进度。
解决方案：在钻进过程中，应加强对井下设备的维护，保证设备精度与质量。
调整钻井参数，充分考虑孔眼大小、钻头径向磨损等因素，合理选择钻井工具，以减少钻头偏移所带来的影响。
及时更换钻头，加强井下质量管理，保证钻头的整体性和强度，从而保证工具的完好性。
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深水钻井的难点及关键技术随着油气资源的持续开采, 陆地未勘探的领域越来越少, 油气开发难度越来越大。
占地球面积70%以上的海洋有着丰富的油气资源, 油气开发重点正逐步由陆地转向海洋, 并走向深海。
目前, 国外钻井水深已达3000 m 以上, 而我国海上油气生产一直在水深不足500 m 的浅海区进行, 我国南海拥有丰富的油气资源但这一海域水深在500~ 2 000m, 我国目前还不具备在这样水深海域进行油气勘探和生产的技术。
周边国家每年从南沙海域生产石油达5 000×10 4 t 以上, 相当于我国大庆油田的年产量, 这种严峻的形势迫使必须加快我国南海等海域的深水油气勘探开发。
石油工业没有关于“深水”的预先定义。
“深水”的定义随时间、区域和专业在不断变化。
随着科技的进步和石油工业的发展，“ 深水”的定义也在不断发展。
据2002 年在巴西召开的世界石油大会报道，油气勘探开发通常按水深加以区别：水深400m 以内为常规水深400m-1500m 为深水，超过1500m 为超深水。
但深度不是唯一的着眼点，只要越过大陆架，典型的深水问题就会出现。
一、深水钻井的难点与陆地和浅水钻井相比, 深水钻井有着更为复杂的海况条件面临着更多的难题, 主要表现在以下几个方面。
1、不稳定的海床由于滑坡形成的快速沉积，浊流沉积，陆坡上松软的、未胶结的沉积物形成了厚、松软、高含水、未胶结的地层。
这种地层由于沉积速度、压实方式以及含水量的不同，所以它们的活性很大，给导管井段的作业带来了很大困难。
河水和海水携带细小的沉积物离海岸越来越远，这些沉积物由于缺乏上部压实作用，所以胶结性差。
在某些地区，常表现为易于膨胀和分散性高，这将会导致过量的固相或细颗粒分散在钻井液中。
2、较低的破裂压力梯度对于相同沉积厚度的地层来说，随着水深的增加，地层的破裂压力梯度在降低，致使破裂压力梯度和地层孔隙压力梯度之间的窗口较窄，容易发生井漏等复杂情况。
在深水钻井作业中，将套管鞋深度尽可能设置得深的努力往往由于孔隙压力梯度与破裂压力梯度之间狭小的作业窗口而放弃。
结果，深水区域的井所需的套管柱层数，常比有着相同钻进深度的浅水区域的井或陆上的井多。
有的井甚至没有可用的套管而没有达到最终的钻井目的。
3、气体水合物的危害气体水合物是气体（甲烷、天然气、CO2 、N2 等）和水在一定条件（高温、高压）下形成的类似于冰物质。
气体水合物在深水钻井作业中常常会遇到，通常在超过250m 水深的海域都会形成水合物, 一旦形成很难去除。
气体水合物是一种潜在的危害, 生成时结冰堵塞管汇, 气化时生成大量气体, 生成或气化过程都伴有热效应。
在海洋深水钻井作业中，由于同时存在低温、高压、水、天然气这些必要条件，气体水合物很容易产生。
在深水钻井作业过程中，气侵钻井液在一定的温度和压力条件下可能会生成水合物，从而会堵塞BOP管线、隔水管和水下井口头等。
水合物对井控的影响最大, 可能会造成节流管线和防喷器组堵塞, 也可能会堵塞在钻柱环空而限制钻具活动, 甚至造成卡钻。
4、浅层水流钻井过程中发生浅层水流可能使井壁坍塌，最终导致井控问题。
固井过程中发生浅层水流可能使固井作业失败。
固井后发生浅层水流，地层浅层水从导管外流向海底，这种浅层水的流动可能是导管失去支撑而下沉，井口失稳。
5、深水低温随着水的深度的加大，钻井环境的温度也将越来越低，由此会带来给钻井以及采油作业带来很多问题。
如在低温下，钻井液的粘度和切力大幅度上升，而且会出现显著的胶凝现象，增加形成天然气水合物的可能性。
6、井眼清洗深水钻井时, 由于开孔直径、套管和隔水管的直径都比较大, 如果钻井液流速不足就难以达到清洗井眼的目的。
由此还会造成钻井液用量大的问题等。
二、深水钻井关键技术以上深水钻井面临的特殊环境和难点对钻井技术提出了更高的要求, 催生了相应的深水钻井技术。
1、喷射下导管技术导管柱要承受所有套管柱、水下采油树以及防喷器组的重力并为其提供支撑，必须能够抵抗由于移动钻井和未来可能的修井作业而导致的弯矩。
为了避免钻柱对井口头和防喷器组件的磨损导管应垂直安装, 倾斜通常要小于1 。
海上浅水区的导管作业通常采用钻孔、下导管然后固井的作业方式。
在深水区, 由于海底浅部地层比较松软, 存在着泥线不稳定问题, 采用常规的钻孔——下导管——固井方式比较困难, 而且作业风险高、时间长, 对于日费昂贵的深水钻井作业显然不合适。
目前新出现的深水喷射下导管技术是利用水射流和管串的重力, 边喷射开孔边下导管, 同时在喷射管柱中下入动力钻具组合以提高作业效率。
常用的动力钻具组合包括泥浆马达、钻铤和钻头等部件。
钻具组合下入到泥线, 泥浆马达提供液力冲刷和钻头旋转, 岩屑和沉积物沿导管和喷射钻具组合之间的环空上返, 并通过送入工具上的返出口排放到外面。
已钻（冲刷）出的井眼轮廓小于套管直径, 套管依靠自重穿透软的泥线地层, 下入到井眼中。
喷射下导管钻井的主要控制参数为钻压。
保持适当的钻压, 才能保持导管在施工过程中处于垂直状态, 使钻具外环空畅通, 钻井过程顺利进行。
钻压控制的原则是保持泥线以上导管和钻杆处于垂直拉伸状态, 即控制钻压大于入泥导管的浮重,小于入泥喷射管串总浮重, 保持中性点在泥线以下。
喷射下导管技术的优点为a)喷射下导管技术可在钻进的同时下导管, 解决了深水表层钻孔后下导管不容易下入的难题。
b)喷射下导管技术可节约钻井时间, 对于日花费上百万美元的深水钻井来说, 效益可观。
c)喷射下导管作业结束后无需固井, 可避免因水泥浆密度过大而压破地层, 同时可避免低温等因素影响固井质量而造成井口下沉。
喷射下导管技术需要的关键设备包括动力钻具组合( 钻头、钻铤、泥浆马达和其他部件) 、随钻测量和监视设备( MWD、ROV) 。
随钻测量工具根据井设计的情况下入, MWD 用来确认导管下入的垂直度。
ROV 是喷射下导管钻进不可缺少的关键设备。
喷射钻进过程中内管柱钻头与套管鞋的距离、井口头岩屑的返出、下入工具和继续钻进工具的解脱、泥线附件地层“呼吸”现象的判断、浅层流识别以及表层固井作业、井口头高度的确定等都需要ROV 辅助完成。
2、动态压井钻井技术喷射下导管钻井过程中必须监测浅层水流, 以降低由浅层水流带来的风险。
为了控制浅层水流的危害, 需要利用动态压井系统来实现钻井液密度的快速转变, 使压井钻井液的密度在地层压力和破裂压力窗口之间。
动态压井技术是深水表层建井工艺中的关键技术。
深水钻表层时, 由于还未安装隔水管, 无法建立井下到平台的循环通道。
动态压井技术就是针对在未建立正常循环的深水浅层井段控制浅层气及浅层水井涌等复杂情况的钻井技术。
其工作原理与固井作业中的自动混浆原理相似, 根据作业需要, 可随时将预先配制好的高密度压井液与正常钻进时的低密度钻井液通过一台可自动控制密度的混浆装置调解到所需密度的钻井液, 并可直接供泥浆泵向井内连续泵送, 代替常规的海水钻进和稠泥浆替入的钻进与替入方法。
在钻进作业期间, 只要PWD 和ROV 监测到井下地层有异常高压, 即可通过人为输入工作指令, 该装置立即就可泵送出所需要的高密度钻井液, 使得井眼压力在地层空隙压力和破裂压力之间, 真正意义上实现边钻进边加重的动态压井钻井作业。
动态压井系统主要由混合装置和控制系统组成。
混合装置类似于固井泵的混浆装置, 其作用是实现钻井液密度的快速转变。
该装置配有2 根进液管线、1 根出液管线, 其中一根进液管线连接海水管线, 另一根连接重钻井液池, 出口管线连接到循环池, 从循环池直接将压井液泵入井内。
动态压井钻井技术需要的主要设备包括球形阀、电磁流量计、混合舱( 器) 、剪切泵等; 另外还需要配套预先设计软件和实时监测软件系统。
动态压井钻井技术的优点为:a)可以有效解决浅水流诱发严重的井漏问题,也是对付浅层气的有效办法。
b)可有效实施对当量循环密度( ECD) 的控制, 延长表层套管下深, 从而增加后续层段套管下入深度, 有利于井身结构的优化。
c）可减少三用船钻井液的运输量和储存量, 降低总体成本。
d）有利于提高表层井身质量, 减少作业过程中的地层压漏等问题, 保证固井质量。
3、双梯度钻井技术双梯度钻井技术于20 世纪90 年代提出, 相关工艺及装备在21 世纪初研制成功。
双梯度钻井技术最初是针对窄密度窗口等问题提出的, 水深越深, 窄密度窗口问题越突出。
最初多采用下多层技术套管封隔上部地层的方法, 导致到达目的层的井眼尺寸很小, 开采效率很低, 或根本无法开采。
在此背景下, 石油工业界提出了双梯度钻井技术, 并于1996 年成立了联合项目组。
该技术的主要思想是: 隔水管内充满海水（或不使用隔水管） , 采用海底泵和小直径回流管线旁路回输钻井液; 在隔水管中注入低密度介质（空心微球、低密度流体、气体）, 降低隔水管环空内返回流体的密度, 使之与海水相当, 在整个钻井液返回回路中保持双密度钻井液体系, 即海底到井底为一个梯度值, 海面到海底为另一个梯度值。
在双梯度钻井技术的发展过程中, 出现了多种实现形式, 主要包括海底泵举升钻井液、无隔水管钻井、双密度钻井等。
双梯度钻井技术的本质在于降低了常规钻井液柱的高度, 对于既定的密度窗口, 扩大了钻井液密度的可调范围, 从而能够有效控制井眼环空压力和井底压力, 克服深水钻井中遇到的窄密度窗口问题, 实现安全、经济钻井。
双梯度钻井技术的优点为:a) 有效地解决了窄密度窗口问题, 实现安全钻井。
b) 可以优化井身结构。
采用常规钻井技术时, 由于海水产生的静压梯度的影响, 要求套管柱程序比常规油井复杂, 当一开套管直径确定后, 油管的直径比常规油井小, 或根本无法达到目的层。
采用双梯度钻井技术可以减少套管下入层数, 从而优化井身结构。
4、微流量控制钻井技术微流量控制钻井技术是通过对钻井液流量的控制达到对井眼压力精确控制的目的。
微流量的含义包括微进口流量和微出口流量, 对微流量的精确监测和控制是保证钻井液闭环控制和钻井闭环控制的基础。
其基本原理是钻井液为不可压缩流体, 地面上控制单元施加的任何微小压力变化都将在环空中得到快速响应, 压力变化传输速度可达到声速。
一口深达6 000 m 的井, 地面节流阀的压力调节可在4-5 s 内传至井底。
钻井液微流量控制系统的组成主要包括钻井液管汇、传感器和数据采集与控制系统等。
钻井液管汇是钻井液循环管道的主体组成部分, 上面安装有钻井液节流阀和各种钻井液传感器。
节流阀可根据工作需要调节钻井泵站传输的钻井液流量等参数, 传感器包括压力传感器、温度传感器、质量流量计及容积式流量计等。
数据采集与控制系统通过传感器将采集到的钻井液流量、压力、温度等采样值与期望值进行比较, 一旦发现任何细微差异, 立即采取调节节流阀限流增大回压或开流减小回压, 使返出的流体量与预测值一致。