页岩气钻井技术浅析

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深层页岩气油基钻井液承压堵漏技术分析

深层页岩气油基钻井液承压堵漏技术分析随着能源需求的不断增长，深层页岩气的开发成为了全球能源行业的热点话题。

而深层页岩气的钻井液承压堵漏技术成为了页岩气开发中的关键技术之一。

本文将从深层页岩气的特点、钻井液的选择以及承压堵漏技术等方面展开讨论，以期能够为相关领域的研究和工程实践提供参考。

一、深层页岩气的特点深层页岩气具有地质形成复杂、孔隙度低、渗透率小、有效裂缝稀少等特点，这些特点给页岩气的钻井工程带来了很大的挑战。

深层页岩气地层复杂，有的地方存在高温、高压、高含硫、变质作用等特点，这要求钻井液的选择必须具有很高的耐温、耐压、耐侵蚀性能。

深层页岩气钻井极易发生井漏事故，因为地层中的裂缝不仅孔隙度小，而且有的地方存在地层应力大、地质构造复杂等特点，这给钻井液的承压堵漏技术提出了更高的要求。

二、钻井液的选择深层页岩气的钻井液选择对于钻井工程的成功至关重要。

在传统的非常规油气藏开发中，钻井液可以选择水基、油基等不同类型，但是对于深层页岩气的开发来说，油基钻井液成为了首选。

因为油基钻井液是由钻井油、润滑剂、乳化剂、分散剂、控制剂等组成的，这种钻井液不仅具有很强的耐温、耐压性能，而且还能够有效地降低地层的渗透性，减少井漏的发生。

油基钻井液还具有优良的热稳定性和高溶解性能，在高温、高压、高硫等地质环境中表现出色，因此成为了深层页岩气钻井液的首选。

三、承压堵漏技术钻井过程中，承压堵漏是一种非常关键的技术。

因为地质条件的复杂性，导致钻井过程中难免会出现一定的井漏问题。

而深层页岩气的井漏事故不仅会影响到钻井工程进度，还有可能带来环境污染、安全事故等严重后果，因此需要通过承压堵漏技术来应对井漏问题。

在深层页岩气钻井液承压堵漏技术中，主要采用的方法有物理法、化学法、机械法、封隔法等多种手段。

物理法是通过封隔装置封堵井漏点，如通过膨润土、水玻璃、硅胶等封堵材料进行井漏的堵塞；化学法是通过在钻井液中加入各种堵漏剂，使其在井漏点形成高固相浓度的堵塞剂，最终达到堵漏的目的；机械法是通过在井漏点周围改变井漏点附近地层的性质，如通过龙骨、水泥等材料构筑井套进行井漏的堵塞；封隔法是通过井下迂回器、封堵器等封隔装置进行井漏的封隔。

页岩气钻完井技术发展分析

随着各个国家经济的快速发展，日常社会生活以及工业生产对石油与天然气的需求量持续增加，而常规油气藏的开发已经进入中后期，其采收率随着时间推移逐年下降，尤其对贫油国的影响非常显著。

为了实现国家经济的持续发展页岩油、煤层气、页岩气等非常规油气藏逐渐成为各个国家提升油气藏开发量的新平台。

非常规油气资源往往储量巨大并且分布集中，正逐步成为各个国家油气藏开发的焦点。

自20世纪90年代之前相当长的一段时期内，人们对非常规天然气油气藏的关注仅限在煤层气与致密砂岩气。

但是随着近十几年来，水平井钻井技术与水力压裂开发技术的进步，页岩气藏的开发取得了显著的进步，也使的越来越多的国家逐渐认识到页岩气资源的巨大潜力。

页岩气顾名思义是从页岩层中开采出来的一种天然气资源，通常分布在盆地内地层厚度较大、分布面积较广的页岩烃源岩地层中，具有生产周期长和开采寿命长的优点。

一、页岩气成藏机理页岩气藏是作为烃源岩的页岩持续生气、不间断供气和连续聚集成藏形成的，生烃、运移、聚集和保存全部在烃源岩内部完成。

页岩气经过自身吸附聚集膨胀造隙富集进行置换时运移，配合其合适的成藏条件和机理的出现以及岩性的的变化和裂缝发育状况的影响进行成藏。

因其特殊的成藏机理，页岩气通常体现出煤层吸附气的复杂多变机理递变的特点。

二、页岩气开采现状页岩气的资源开发最早出现在美国，受限于当时的技术条件一直未能大规模的发展，直到20世纪90年代页岩气的开发才在美国中西部进行大面积推广，也带来了美国的页岩气革命。

紧随其后的是加拿大、澳大利亚、德国、法国等也开始了页岩气的开发与应用，与这些国家相比我国的开发相对较晚，但是因着我国四川盆地的特殊构造形成了川东、渝东南等页岩气气藏，随着国家能源战略自给计划的展开，我国实现了从勘探到钻井到压裂到开发的一条龙式开发。

三、页岩气开发技术难点页岩气藏因其储层孔隙度低、渗透率低造成开发难度大，施工周期较长。

虽然其储集量巨大能够实现长期产气但是因着其在低孔下的流动阻力较常规天然气大的特点使得采收率不能达到预期效果，针对上述技术难点，现有水平井+多段压裂技术、清水压裂技术、同步压裂技术来提升页岩气井的产量。

页岩气有效开发的钻井液技术探讨(罗平亚)

2012年3月5日，温家宝总理在十一届人大五次会议政府工作报告中指出：我国要“加快页岩气勘探开发攻关”
一、立项依据
2012年3月13日，国家发改委、财政部、国土资源部和国家能源局发布了《页岩气发展规划(2011-2015年)》。到2015年，国内页岩气产量将达65亿方探明页岩气地质储量6000亿方可采储量2000亿方
2012年4月11日，国务院召开常务会议，决定加大页岩气科技
攻关。页岩气勘探开发列为国家重大专项的重要内容，并正拟列为新的一个(第十七或第十八) 国家重大专项。
页岩气的有效开发己成为是国家的重大需求，
页岩含气是人们早已知道的事情,但由于页岩气藏含气量
远远低于常规天然气藏,而且自身渗透性极低及页岩中天然气
只能是经验的合理应用！
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而页岩地层钻长水平井难题的本质是: 1、水平段井眼的井壁地层坍塌压力大于同层直井井眼的井壁地层坍塌压力(一般正常情况下水平井大于0,而直井可能=0)。 2、泥浆的抑制性不能有效抑制页岩水化澎涨作用, 造成井壁不稳定,而长井段水平井钻井造成的地层长期浸泡而大大激化了这种作用。而不能准确评价这种作用的大小及影响程度。 3、泥浆对页岩地层大量裂缝的侵入必大大幅加地层的P塌,从而导至严重的井壁不稳定,而泥浆密度越大影响越大,而地层长期浸泡而大大加剧了这种作用。而不能准确评价这种作用的大小及影响程度。 (其中1是力学因素;2、3是(泥浆)化学因素。然而决定井壁稳定问题是岩石力学与化学耦合的结果)
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决定P塌的因素:
P塌与地应力方向和大小、岩石的力学性质、岩体强度、强度（破坏）准则有关；
与岩石物性（渗透率、裂缝发育程度与状态、界面润湿性……）、地层流体组成性质有关；与地层流体压力(泥浆柱作用下)、岩石组成、产状及水化状态有关；与井眼状态（斜度、方位…）等因素有关；

页岩气水平井钻井液技术的难点及选用原则分析

页岩气水平井钻井液技术的难点及选用原则分析摘要：页岩气一直以来都属于我国的稀有资源，本身属于天然气的一种，在实际开采的过程中，对页岩气的研究工作与开发勘探工作有待不断探索。

本文主要从其技术特点、难点、选用原则入手，根据钻井液的实际应用状态与钻井液技术在实际应用时的状态相结合，找到其技术发展的相关方式，进一步的提升其工作的质量，确保工作效果能够在当前有效地展现出来。

关键词：页岩气；难点；选用原则1页岩气水平井钻井液的技术难点1.1井壁稳定问题概述第一，通过基岩之间液体的流入，通过页岩壁与水的融合，产生向上反应，导致应力增大，影响井壁的稳定性。

第二，为了减少其中含有的水化应力采取一定的措施，随之而来的是张力也会随之降低，对页岩气中的泥层产生一定的影响，其整体的收缩质量下降，对井壁的稳定性也会造成非常大的影响。

第三，由于页岩地平面渗透特性较低，过滤液的流动和渗透速度较慢，多数情况下井壁的孔隙压力与钻井液压力两者之间想要完成平衡需要经过几天的时间，从而减少或缺少钻杆压力的实际支撑。

1.2高摩阻以及高扭矩之间的问题针对当前页岩气水平井钻井液施工技术的使用状态进行分析，由于钻井工具会向底层钻进时有定向滑动，井壁与周围的钻具之间产生一定的摩擦现象，这种摩擦会对整个工程带来一定的影响，甚至会导致页岩气水平井钻井液施工中出现了实际扭矩过大的现象，摩擦力过大会给页岩气工程带来负面影响，要求钻井液的润滑效果更好，避免在钻井过程中出现摩擦阻力过大的现象。

还应该考虑到，由于水平井自身的特点，比如说经验曲率较大、套管本身的重力较小、水平段较长等一系列的问题，分析其在实际操作的过程中，是否会出现摩擦阻力影响大等等一系列的综合因素。

1.3岩屑清除问题在钻井加工过程中，由于水平井斜区坡度变化相对明显，井的清理难度较大，因为岩石本身具有一定的重力效应，经常出现页岩坍塌等问题，而井的清理往往具有较大的影响。

此外，由于空心腔的实际距离相对较小，泵的内压较高，排放较低，容易出现不利问题，导致页岩瓦斯问题，增加钻削摩擦力。

页岩气三代钻井技术、压裂技术

页岩气三代钻井技术、压裂技术怎样开采页岩气？页岩气是充填于页岩裂隙、微细孔隙及层面内的自然气。

开采页岩气通常要先打直井到几千米的地下，再沿水平方向钻进数百米到上千米，并采纳大型水力压裂技术，也就是通过向地下注入清水、陶制颗粒、化学物等混合成的压裂液，以数十到上百兆帕的压力，将蕴含自然气的岩层“撬开”，就像在致密的页岩中建设一条条“高速大路”，让深藏于页岩层中的页岩气沿“高速大路”跑到水平井段，最终从直井中采出来。

页岩气井钻井示意图页岩气三代钻井技术●一代技术2023年~2023年，勘探开发初期，水平段1000~1500米，周期80~100天。

主要以常规油气钻井技术工艺+水平井钻井技术+油基钻井液为主。

●二代技术2023年~2023年，一、二期产能建设时期，水平段1500~2200米，周期60~80天。

针对页岩气开发特点，开展页岩气工程技术“一次革命”，攻关完成了“井工厂作业+国产化工具+自主化技术+系列化工艺”，实现提速降本增产。

●三代技术2023年至今，页岩气大进展时期，水平段2000~3000米，周期40~60天，围绕“四提”目标，开展页岩气工程技术“二次革命”，主要技术路线是“个体突破向综合配套转变，单项提速向系统提速进展”，技术要点是两个方向（钻井工艺+钻井工具）、三大核心（激进参数+精益施工+超常工艺）、三大基础（地面装备+井下工具+钻具组合）。

页岩气三代压裂技术●一代技术2023年~2023年，渐渐形成自主化的以“桥塞分段大规模体积压裂+井工厂运行”为核心的页岩气长水平井高效压裂技术系列。

●二代技术2023年~2023年，自主页岩气压裂技术转变为追求改造体积裂缝简单度最大化，攻关形成了“多簇亲密割+簇间暂堵+长段塞加砂”主体压裂工艺等低成本分段工具及工艺为代表的二代压裂技术系列。

●三代技术2023年至今，为满意多层立体开发和不同类型储层要求，乐观开展全电驱压裂装备配套适应性讨论，推广牵引器射孔技术和延时趾端滑套工艺，优化高效可溶桥塞结构，研发井口快速插拔装置、多级选发点火装置、高效连续油管钻塞液体系，持续更新升级压裂装备及其配套工具，全面提升了装备作业水平，实现低成本、规模化、绿色施工。

页岩气井施工技术总结

页岩气井施工技术页岩气属于非常特殊的天然气类型，它通常被嵌藏在岩石之中，难以开采。

在过去，技术难以突破，需要耗费大量时间和资金才能提取出来。

但是，页岩气却是未来能源的一个非常重要的来源，因此我们需要了解更多关于页岩气的井施工技术来提高开采效率。

一、井底钻探井底钻探技术对于页岩气井的施工非常重要，因为只有在掌握了页岩岩层信息的同时，才能够制定出合理的施工方案。

在井底钻探过程中，需要在钻头周围布置一些传感器来进行测量，以便收集相关数据。

在采集到数据后，需要进行分析和处理，以便更准确地进行井斜、方向和位置控制。

二、地质特征分析在进行井底钻探时，需要将收集到的岩层特征和井口到井底的井眼轨迹分析。

这样可以进一步准确了解到岩层的厚度、硬度、稳定性和孔隙度等参数信息。

这些参数信息是制定后续井施工方案的重要基础。

三、深度呼吸深度呼吸是指在施工过程中采取的为保障施工人员安全而进行的一种技术措施。

当井底深度达到1000米或更深时，井内空气中的氧气含量会减少，其中二氧化碳和甲烷的含量则会增加。

这种深度呼吸技术可以调节井内空气成分，从而保证施工人员的安全。

四、水力压裂水力压裂（Fracking）是进行页岩气开采的一种重要技术。

在施工水力压裂之前，需要对井眼进行钻孔，然后启动一个产生压力的泵。

具体操作需要在钻孔周围注入含有砂和水的液体钻井泥浆，以产生压力,从而形成裂缝以便天然气出现和流动到井眼内。

然后将砂和水混合物继续注入，以保持这些裂缝的开放状态。

五、固井固井是指在进行页岩气井施工时用于保护井身的管道并防止岩石塌方的一种技术。

它涉及到将水泥和其它添加剂注入到井中，以填满井中空间并稳定周围地层。

固井技术不仅可以加强结构，还可以保护井壁和限制压力泄漏。

六、气井开发气井开发是指将页岩气井从钻探状态转化为生产状态的过程。

它需要采取一系列的技术措施，以便将气体从岩石中提取出来。

根据页岩气井不同的特征，气井开发的具体技术会有所不同。

页岩气钻井完井技术调研

国内外页岩气的钻完井技术调研1.页岩气藏的分布情况及其基本特征页岩气系指生成、储集和（有时）封盖均发生于页岩系统中的天然气，以吸附和游离两种状态为主要赋存方式。

其主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，同时也存在于泥页岩夹持的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩等薄层中。

泥页岩既是烃源岩，又是储集层，还是盖层。

页岩气藏是一种大面积连续分布的非常规天然气藏，一般渗透率很低（远小于1md），常伴有天然裂缝，通常需要特殊的钻井（如水平井）、完井（如压裂）和生产工艺才能获得商业产量。

1.1 页岩气的储量分布情况页岩气是以多种相态存在、主体上富集于泥页岩（部分粉砂岩）地层中的天然气聚集。

页岩气藏中的天然气不仅包括了存在于裂缝中的游离相天然气，也包括了存在于岩石颗粒表面上的吸附气。

吸附状态天然气的赋存与有机质含量密切相关，其中吸附状态天然气的含量变化在20%～85%之间。

页岩气介于煤层吸附气（吸附气含量在85%以上）和常规圈闭气（吸附气含量通常忽略为零）之间。

页岩气成藏有着非常复杂的多机理递变特点，体现为成藏过程中的无运移或极短距离的有限运移。

因此，页岩气藏具有典型煤层气、典型根缘气和典型常规圈闭气成藏的多重机理，如表1。

1.2 页岩气的基本特征成藏特征目前美国产气页岩均为海相，但从成藏条件来看，只要页岩有机质的丰度和硅质含量足够高，陆相环境同样能形成具有工业价值的页岩气藏。

例如鄂尔多斯盆地上三叠统湖相沉积的延长组7 段张家滩页岩和延长组9 段李家畔页岩[15]，裂缝发育，钻井气测异常活跃，其中庄167、庄171 和中富18 等井均见到良好的页岩气显示。

在陆相盆地中，湖沼相和三角洲相沉积产物一般是页岩气成藏的最好条件，但通常位于或接近于盆地的沉降—沉积中心处，导致页岩气的分布有利区主要集中于盆地中心处。

从天然气的生成角度分析，生物气的产生需要厌氧环境，而热成因气的产生也需要较高的温度条件，因此靠近盆地中心方向是页岩气成藏的有利区域（图1、表3）。

页岩气水平井钻井技术与难点分析

页岩气水平井钻井技术与难点分析页岩气水平井钻井技术应用受到了地质特点的影响，存在着一定难点，为了顺利进行钻井施工，需要对钻井技术进行合理应用。

本文介绍了页岩气井的钻探的含义，分析了页岩气水平井钻井难点，阐述了水平钻井技术在页岩气井中的应用，提出了加强钻井技术效果的措施，使页岩气水平井钻井的进行更加顺利，为页岩气资源开采提供了便捷的条件。

标签：水平井钻井;页岩气;难点引言页岩气作为一种天然气，是重要的资源，在勘测中受到了多种因素的影响，开采可能会遇到问题。

由于我国的页岩气勘探及开发还处于发展过程中，钻井技术水平还没有达到较高的程度，这使勘测的进行受到了影响。

应结合页岩气的特点，分析水平井钻井技术的应用难点，页岩气的开采效果，使页岩气开发能够有效实现，为我国的能源供应带来帮助。

一、页岩气井的钻探概述同时采用压力控制和钻井平衡测量凿岩的技术，解决施工中遇到的重大技术难题。

对于非传统天然气资源的页岩气来讲，我国储量非常丰厚，但是开发难度系数较大，需要进行科学、系统的分析和研究，并采取措施改善井内钻井技术，解决工作中遇到的各种问题，提高页岩气和天然气的利用率和质量，并延长页岩气的使用期限，满足人们的需求。

在开展页岩气水平钻井工作的过程中，一般常用井眼轨迹控制技术进行作业，并且借助井的地质钻井技术导向使用，使钻探过程中的井眼轨迹问题得到了解决，为钻探工作带来相应的支持。

二、页岩气水平井钻井难点通过对某地区的地质构造情况进行分析，该地区的地质构造属于纵向上孔隙、裂缝发育，在结构中易产生钻井口的出口失返或者漏水问题，对钻井作业造成了影响，钻进水平井的过程中可能会产生更多的问题，导致周期延长。

由于地表的沉岩性比较差，易产生垮塌的问题或者掉块问题。

井壁切向应力等多种因素的作用下，水平井以及大斜度井中可能会出现井壁垮塌的问题。

同时，该地区的地层构造中可钻性比较差，地层中的夹层较多，对钻头有着较高的要求，一般使用单只钻头进行施工，避免对钻井效果产生不良的影响。

页岩气水平井钻井技术研究

页岩气水平井钻井技术研究【摘要】作为开发页岩气的有效方式之一，水平井在能源开发中作用突出，但是在水平井钻井技术中仍然存在摩阻扭矩大、井壁失稳、地层容易垮塌等问题的存在，尚未得到完全解决，论文以某水平井钻井施工为例，从油基钻井液、旋转导向钻井技术等方面对水平井钻井技术进行了研究。

【关键词】页岩气水平井油基钻井液页岩气作为一种储量丰富的、非常规的重要能源，在现代生产中作用突出，油气勘探行业对页岩气的开发使用程度也在不断增加。

从90年代中期页岩气被发现以来，其生产产量增速惊人，将会在未来实现新的突破。

页岩气在盆地中的储量最为丰富，根据不完全统计，世界页岩气储量突破456*1012m3，利用空间巨大。

当前在页岩气钻井、完井，特别是水压裂、连续油管的射孔以及水平井钻井技术的研发下，页岩气的应用范围越来越广，据估算最终全球的页岩气将突破1000*1012 m3，加强页岩气钻井技术的研究，加强资源开发，具有重要意义。

1 工程情况说明某地区施工完成的页岩气—1井位于四川东部地区自流井组大安寨。

水平井钻至弧形高陡褶皱带拔山寺向斜地层最终完钻，从实际钻井情况分析，施工过程中存在难以处理井斜角、机械钻井速率低等问题，使得最终周期较之施工计划周期时间延长，达到145天，全井最大斜度为89.5°，钻进底部的位移数据位1000m。

页岩气—1井的位置位于四川盆地重要的两套烃源岩之一位置，总体岩层发育为100m，为黑色页岩，产气潜力较大。

在进行水平井钻井过程中，运用油基钻井液、双凝水泥浆、旋转导向钻井等技术能有效加强水平井钻井效率，这些水平井技术有着不低的应用成本，多是用作于解决常见的处理难度较大的钻井技术问题。

2 水平井钻井过程遇见的问题其一，水平钻井过程中摩阻扭矩较大。

进行水平井施工时，由于钻井水平段比较长，摩阻扭矩成为钻井难题，而1号井位井身质量不高，扭矩、摩阻问题更为突出，必须解决这一问题[1]。

其二，该地段的井壁水平段长，加之井身质量低，在进行固井步骤时，容易出现套管居中度不理想，难以顶替、水泥浆胶结情况不理想等问题。

油田页岩气水平井钻井关键技术分析

油田页岩气水平井钻井关键技术分析本文在研究中以油田页岩气水平井钻井关键技术为核心，列举工程案例，分析油田页岩气水平井钻井关键技术，明确该技术的应用效果，钻井效率高、成本低，值得被广泛应用，并为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。

标签：油田页岩气;水平井;钻井技术一、工程概况某油田页岩气水平井钻进施工中，基于导眼井实施水平井侧钻，以“导管+四开制”为主进行布设，完工后井深为5179m，施工周期为45.38天，机械钻进均速为7.19m/h。

如图1为井身结构。

导眼井属于直井型，以“导管+三开制”为主进行布设，运用导管钻进，完工后井深为3433m，施工周期为74.33天，机械钻进均速为4.59m/h。

二、油田页岩气水平井钻进关键技术（一）旋转导向钻井技术当前，旋转导向钻井技术应用中，具有较大的应用优势，技术水平比较先进，大多应用在特殊油藏的高难度定向井、大位移井、水平井、超深井以及水平分支井。

在实际应用中，旋转导向钻井技术主要通过远端计算机，在计算机界面输入工具参数值，由脉冲传至井底仪器，优化工具面角，以实现井眼轨迹的控制。

相比于传统螺杆导向钻井方式而言，旋转导向钻井技术具有极强的准确性和及时性，可以实现经验轨迹控制的最大精度，保证导向钻井中的持续性旋转，实现摩阻扭矩的控制。

（二）固井技术通过对本油田页岩气水平井钻进难点的分析，参考国内外固井技术，选择双凝双密度水泥浆，配置比例為 1.38：1.88=低密度缓凝水泥浆：髙胶结弹性防气窜水泥浆，二者配合使用，不仅可以降低水泥浆液柱压力，还可以提高下部产层固井质量，避免固井中出现水泥浆泄露问题。

且由于髙胶结弹性防气窜水泥浆具有极强的胶结能力与防气窜能力，便于后续压裂施工，提高固井综合质量。

（三）激进式钻井技术为了环节环空压耗较高的问题，本钻进工程中选择激进式钻井技术，在设置钻井水力参数中，将钻井参数和水力参数的实际值都超出其设计值。

与此同时，必须对现有钻井设备进行升级，把原有35MPa地面高压管提高到52MPa，根据井深大于5000m的水平井应用大功率F-2200型钻井泵，符合激进式水力参数要求。

页岩气钻采技术现状及展望

3、强化环保措施。加大对废水、废弃物处理技术的研究力度，推行环保型钻采技术，降低对环境的影响。
4、加强政策支持。政府应加大对页岩气开发的扶持力度，制定相应的政策措施，推动页岩气产业的健康发展。
四、结论
页岩气作为一种清洁、高效的能源资源，其开发利用对于保障能源安全和降低碳排放具有重要意义。本次演示分析了页岩气钻采技术的现状和未来发展趋势，讨论了纳米技术在页岩气开发中的应用前景。针对现有问题提出了加强基础研究、推动技术创新、强化环保措施等建议，以期为页岩气钻采技术的进一步发展提供参考。随着科技的不断进步和政策支持的加强，相信页岩气钻采技术将在未来发挥更大的作用，为全球能源结构的优化做出贡献。
页岩气钻采技术现状及展望
目录
01 一、页岩气钻采技术现状
03 三、问题与建议
02
二、页岩气钻采技术展望
04 四、结论
随着全球对清洁能源的需求不断增加，页岩气作为一种丰富的能源资源，正日益引起人们的。页岩气钻采技术的发展对于缓解能源紧张、降低碳排放具有重要意义。本次演示将探讨页岩气钻采技术的现状及未来发展趋势，以期为相关领域的研究提供参考。
2、未来发展方向
展望未来，页岩气钻采技术将朝着更加高效、环保、安全的方向发展。首先，需要进一步优化现有的水力压裂和水平井技术，以提高开采效率和降低成本。其次，低能耗、低排放的绿色钻采技术将得到更广泛的应用，以实现页岩气开发的可持续发展。此外，加强非常规页岩气藏（如深层、高含水、低渗透等复杂条件下的页岩气藏）的研究，将为页岩气资源的开发提供更广阔的前景。
3、解决方案
为解决上述问题，研究人员正在不断探索新的技术和方法。例如，新型的增产措施如酸化、压裂等，能够提高页岩气的开采效率。同时，通过改进钻井液、优化井身结构等措施，可降低钻采成本，提高生产效率。此外，加强废水、废弃物的处理和循环利用技术的研究，有助于实现页岩气开发的可持续发展。

深层页岩气水平井优快钻井技术分析

深层页岩气水平井优快钻井技术分析摘要：深层页岩气水平井的钻井过程面临着诸多技术难题，包括钻井周期长、复杂事故发生率高以及定向工具故障等问题。

为了克服这些难点并提高钻井效率，本文对深层页岩气水平井的优快钻井技术进行了全面分析。

钻井提速的关键技术包括井身结构优化、井眼轨道优化、钻井提速提效技术等。

此外，优选定向钻具组合及其应用效果以及钻井液体系的优化和应用也得到了研究。

通过实践和数据分析，本研究验证了这些技术在深层页岩气水平井钻井中的应用效果。

关键词：深层页岩气水平井；优快钻井技术；钻井提速；定向钻具组合引言深层页岩气水平井作为一种重要的油气勘探与开发方式，具有巨大的潜力和经济价值。

然而，传统的钻井技术在深层页岩气水平井的钻井过程中面临着诸多挑战。

本文以提速为核心目标，通过优化钻井工艺和应用新的技术手段，旨在缩短钻井周期，减少事故发生率，改善定向工具的性能，并提高钻遇优质储层的概率。

1钻井提速关键技术1.1井身结构优化技术第一，根据地层特性和井深条件，选择适当的井筒材料，如高强度钢管或复合材料管，以提供足够的强度和耐磨性，减少井壁塌陷和磨损。

第二，优化钢管螺纹连接设计，确保连接的强度和密封性，减少漏失和断裂的风险，提高井身整体的稳定性和可靠性。

第三，根据地层压力、井深和井斜要求，合理确定井身壁厚，并采取加固措施，如设置加强环、钢带包覆等，提高井身的抗压和抗弯能力。

第四，根据井身结构要求和施工工艺，合理设计管柱组合，考虑钻进、套管和固井等工序的需求，确保井身的完整性和施工效率[1]。

1.2井眼轨道优化技术第一，根据地层特性、井眼形状和钻井目标，合理设计钻进曲线，确定井斜和方位角的变化规律，以实现预期的井眼轨道。

第二，选择适当的定向钻具，如测斜仪、方位仪和导向钻头，根据钻进曲线要求进行合理配置和组合，以确保井眼轨道的准确性和稳定性。

第三，轨迹实时监测和调整。

利用测斜仪和方位仪等装置，实时监测井眼轨迹的测量数据。

页岩气水平井钻井技术与难点分析

页岩气水平井钻井技术与难点分析【摘要】：页岩气是一种重要的天然气资源，对其进行开采主要采用的是水平井钻井技术，此项钻井技术不仅能提升单井的采收效率，还能提高采油产量，在页岩气开发中具有显著作用。

但是，水平井钻井技术还是存在一些技术难点问题，钻井过程中扭矩、摩擦阻力大，井壁稳定性差，井眼轨迹难以精准控制等，给实际的勘测开发工作带来一定的影响。

因此，我们需要对水平井钻井技术难点进行全面分析，采取有效的措施解决技术难点问题，确保页岩气水平井钻井顺利进行，推动页岩气水平井技术长远发展。

【关键词】：页岩气；水平井钻井技术；难点；措施；引言目前，社会广泛关注和研究非常规油气资源的开发，页岩气作为储量丰富、开发潜力大的非常规能源，自然受到了人们的重视。

在页岩气开发过程中，常用的开发技术是水平井钻井技术，水平井钻井技术在钻井速度、单井开采产量、开采时间等方面都具有显著的应用优势，但是，在实际开采过程中，水平井钻井技术也存在一些技术难点问题。

因此，为了充分发挥出水平井钻井技术的作用，就针对技术难点问题采取有针对性的解决措施，确保页岩气水平钻井技术的成功率，确保页岩气的开采效率和质量。

1.页岩气水平井钻井技术进行页岩气开发过程中，最关键、最常用的技术就是水平井钻井技术。

目前，常用的水平井钻井技术包括欠平衡钻井、旋转导向钻井、控制压力钻井等。

欠平衡钻井技术可以很好的克服井壁坍塌问题，避免钻井液伤害储层，机械钻井速度快，开采产能高。

旋转导向钻井技术在水平井钻井中主要使用旋转钻井导向工具，具有边滑动边旋转特点，能够精准的控制井眼轨迹，钻出来的井眼会更加光滑，能够有效减少扭矩、摩擦阻力，减少井下复杂情况的出现。

控制压力钻井技术是指在钻井过程中，能够对井筒液柱压力剖面进行有效控制，将全部的井筒压力始终控制在地层孔隙压力和破裂压力中间，实现安全钻井和高效率钻进的先进钻进技术。

此项钻井技术的准确性、及时性较强，钻井速度快，在高难度定向井、水平分支井、超深井等都有广泛的应用。

页岩气水平井钻井技术与难点分析

页岩气水平井钻井技术与难点分析目前全世界对页岩气的开发已经成为新能源研究的突破口，具有很大的开发潜力，具有使用寿命和生产周期长的优点，广泛的得到了人们的关注，我国的页岩气开发要根据实际储藏的特点，在借鉴国外先进技术和经验的基础上，研究出适合我国页岩气水平井钻井的技术方案，形成配套的钻井、固井、压裂等作用流程，实现废水、废渣等處理不不会造成环境的污染，促进我国页岩气水平井技术健康、可持续发展。

标签：页岩气；水平井钻井技术页岩气是一种以多种形态存在的天然气聚集物，主要富集与泥页岩地层中，页岩气的特点是储量丰富、开采周期较长，开发的潜力非常大，作为一种新能源目前已经成为全世界研究的对象，页岩气藏的地层一般呈现孔隙度较低、渗透率较低的特点，因此与传统的常规天然气相比，气流的阻力较大，开采率也比较低，通常情况下需要进行页岩气储层的压裂改造，才能进行开采，因此开采页岩气的成本也就相对比较高。

所以我们想要增加经济效益，就要适当的提升钻井的速度、提升单井的产量、延长开采时间。

1. 水平井钻井技术水平井钻井技术是页岩气成功开发的核心技术之一，深受业界重视。

与直井相比，水平井成本虽然是直井的2～3 倍，而产量却是直井的3～5 倍。

水平井提高了与页岩层中裂缝接触的可能性，增大了与储层中气体的接触面积，在直井收效甚微的地区，水平井开采效果良好。

同时，水平井减少了地面设施，开采延伸范围大，避免地面不利条件的干扰。

当前，国外常用的水平井钻井技术有欠平衡钻井、旋转导向钻井、控制压力钻井等，其中：①欠平衡钻井技术可实施负压钻井，减少循环漏失，提高采收率和机械钻速，避免损害储层；②旋转导向钻井技术由于在水平井钻井中采用旋转钻井导向工具，可以形成光滑的井眼，更易较好的进行地层评价，同时可有效提高钻井速度；③控制压力钻井技术在钻井过程中能有效控制井筒液柱压力剖面，达到安全、高效钻井；④随钻测井技术（LWD）和随钻测量技术（MWD）可以使水平井精确定位，引导中靶地质目标，保证井眼轨迹，同时可以准确评价地层。

页岩气开采技术研究

页岩气开采技术研究一、页岩气概述页岩气，是指存在于页岩岩层中，通过水平钻井及压裂等技术获得的天然气资源。

随着天然气需求的增加和传统天然气储量的逐渐枯竭，页岩气逐渐成为全球能源领域的新热点。

二、页岩气开采技术1.水平井钻探技术水平井钻探技术是页岩气开采的关键技术之一。

它的原理是将垂直钻探井逐渐转向为水平或近水平方向，穿过页岩岩层，实现页岩气的开采。

水平井钻探技术主要分为两种：一种是常规水平井钻探技术，另一种是超长水平井钻探技术。

常规水平井的长度一般为300~500米，而超长水平井的长度则可以达到1500米以上。

超长水平井技术可以最大限度地提高单井生产能力，降低单井成本，能够有效提高页岩气的开采效率。

2.压裂技术压裂技术是页岩气开采的另一项重要技术。

它通过注入高压液体进入井口，使页岩岩层内部的岩石裂缝扩张，从而释放出嵌藏在其中的天然气。

目前，常用的压裂技术有液态压裂技术和油酸压裂技术。

液态压裂技术是使用高压水液作为压裂介质，能够更加深入地刺激岩石裂缝；而油酸压裂技术则是使用油酸作为压裂介质，能够更好地与页岩岩层内的油气相容，从而提高压裂效果。

3.人工虚高势能储层技术人工虚高势能储层技术是近年来刚刚兴起的一项新技术。

它的原理是将水射进垂直井口，形成向上喷涌的水柱，从而产生虚高势能，压力垂直传递到页岩岩层，使其裂缝扩张，释放出天然气。

这种储层技术具有无需压裂、安全环保、成本低等优势，能够在一定程度上解决传统压裂技术对环境的影响，适用于页岩气开采中深部高渗透率储层的开采。

4.非常规页岩气采集技术非常规页岩气采集技术是一种新型的天然气采集技术。

它的原理是利用天然气的渗透性，利用渗透引力或静电吸附等方式集中气体，再通过分离提纯的方式得到天然气。

这种非常规技术有很大的创新性，便于在资源丰富而之后探明的油气区进行页岩气采集和二次回采。

此外，采用此技术还能够大幅度减少煤炭矿山火灾事故的发生，提高安全性和效率。

三、结语随着页岩气开采技术的不断发展，页岩气正逐渐成为全球能源领域的新希望。

浅析涪陵页岩气钻井技术难点

油气勘察我国目前的天然气开采需求不断增加，因此需要加大开采技术的研究。

而我国的重庆地区属于页岩区，其具有相当大的页岩气储量，但是一般都聚集在泥页岩地层中，如果得到较好的开发，不仅能够满足人们的天然气的需求，同时为发展对页岩地区页岩气的开采事业提供了基础。

对页岩气的开采主要是利用钻井技术，钻井过程钻遇地层复杂，因此要采取相关的措施，有效的进行预防，从而使页岩气的开采能够顺利进行。

提高开采效率，增加页岩气储备，满足人们生活需要。

一、重庆地区页岩气钻井技术难点１．研究区页岩气概况涪陵位于我国重庆，并且是我国发现的比较早的页岩气藏，重庆主要地形为丘陵地形，并且有较多断层，地貌主要以喀斯特地貌为主，页岩气主要在２３００ｍ以下，页岩气位于泥页岩地区，该地区的地质具有很强的各向异性，地缝较多，并且地缝距离比较宽。

２．页岩气钻井技术难点页岩气的开采钻井技术，容易造成地层井壁的坍塌。

在进行钻井工作时，井壁的稳定性是钻井质量好坏的一项重要的指标，它受到多种因素的影响。

由于重庆地区属于泥页岩地区，非均质性较强，尤其是由于断层较多，丘陵较多，地层裂缝较多，对钻井技术影响较大，造成天然气的钻井技术面临很大的挑战，在这些因素的共同作用下，钻井井底会产生较大的压力差，并且井底的流体也会对地质造成一定的腐蚀作用，从而使井壁强度降低，承受压力的性能变差，造成井壁的不稳定性。

该地区的地层主要是由区块岩层构成，区块岩层主要是由长石、石英和碳酸盐等其他物质组成，占地层物质的一半以上，除此之外，还有少量的黏土矿物层，然后就是绿泥石、高岭石等物质，这类物质吸水不会发生膨胀，属于蒙脱石，具有很高的硬度，是很好的脆性材料，也具有表较强的水分散性。

对页岩气开发采用钻井技术，钻井技术要求较高，对天然气的开采具有一定的难度。

页岩区的开发由于其地质的特殊性，需要采用较小的井，但是较小的井需要进行井下的大范围开采，因此需要采用水平井钻井技术。

而水平将钻井技术对井身轨迹掌握难度较大，但是钻井成本容易控制，有助于提高经济效益。

页岩气与钻井技术

页岩气与水平井钻井技术石工10-9班林鑫2010022116(中国石油大学石油工程学院，北京102249)摘要：页岩气在世界油气资源中占有巨大的比重，但因其渗透率低，开采难度大。

目前对页岩气的开采方式主要是以水平井为主。

水平井与直井相比，具有与油层接触面积大，采油率高等特点，因而被广泛的应用到非常规油气和老井增产中去。

本文分析介绍了水平井钻井技术中的一些关键技术，对水平井技术中存在的问题进行了探讨，并对水平井的几个研究的方向进行了介绍。

1.目的：页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上，以游离相态（大约50%）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间，以吸附状态（大约50%）存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后，在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地成藏模式，与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。

与常规储层气藏不同，页岩既是天然气生成的源岩，也是聚集和保存天然气的储层和盖层。

因此，有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。

中国主要盆地和地区页岩气资源量约为15万亿－30万亿立方米，经济价值巨大。

另一方面，生产周期长也是页岩气的显著特点。

页岩气的储量巨大，但开采难度也很高，为能充分开采页岩气，目前采用的技术有水平井技术和压裂技术，为此，对页岩水平井钻井技术的研究具有重要的意义。

2.技术进展水平井是定向井的一种，指井眼轨迹达到水平后，井眼继续眼神一定长度的定向井。

这里所说的“达到水平”是指井斜角达到90°左右（一般大于85°）。

“延伸一定长度”一般是在油层里延伸，并且延伸的长度要大于有层厚度的六倍。

根据垂直段向水平段转弯时的曲率半径的大小，将水平井分为五类，分别为：2.1水平井的优势1.水平井的突出特点是井眼穿过油层的长度长，大大增加了井与油层的接触表面积，从而使油井的单井产量高，油井的生产速度快，减少了生产时间。

页岩气水平井钻井技术

页岩气水平井钻井技术摘要当前我国页岩气水平井钻井施工整体表现出成本高、周期长、复杂事故多等问题。

针对这些问题，本文对国内页岩气井进行了技术跟踪，归纳了当前我国页岩气水平井钻井过程中所面临的轨迹优化及控制、井壁稳定、摩阻扭矩、井眼清洁以及固井技术等难点问题。

关键词页岩气水平井轨迹控制井壁稳定摩阻美国页岩气资源的规模化开发和商业化利用，正在改变着世界能源格局，而同为世界能源进口大国的中国，同样拥有丰富的页岩气资源。

政策以及相关支持政策的陆续出台，不但表明了我国政府大力发展页岩气资源的决心，而且正在积极推进我国页岩气产业的全面、快速发展。

页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式，在一定地质条件下聚集成藏并具有商业开发价值的非常规天然气。

与常规天然气藏相比，页岩气储层孔隙度主体小于10％，储层孔隙为0~500nm，孔喉直径介于5~200nm，渗透率极低，一般多采用水平井并经水力压裂技术改造后进行开发。

当前，公认的具备商业开采价值的页岩气藏需具备以下条件：①页岩气储集层厚度大于100ft（30m）；②富有机质页岩有机质丰富，TOC > 3 %；③成熟度Ro在1.1-1.4之间；④气含量>100ft3/t；⑤产水量较少，低氢含量；⑥黏土含量小于40 %，混合层组分含量低；⑦脆性较高，低泊松比、高杨氏弹性模量；⑧围岩条件有利于水力压裂控制。

页岩气藏作为典型的连续型油气聚集，往往分布在盆地内厚度大、分布广的集“生-储-聚”为一体的页岩烃源岩地层中。

页岩作为粘土岩常见岩石类型之一，是由粘土物质经压实、脱水、重结晶作用后形成的，其成分复杂，除包含高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等粘土矿物外，还含有诸如石英、长石、云母等碎屑矿物和铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等自生矿物，页岩层理构造发育，多呈页状或薄片状（图1左），并沿层理发育有大量裂隙和微裂隙（图1右），脆性高、易碎，外力击打作用下易裂成碎片，且吸水膨胀性强，长时间裸露浸泡后极易引起井壁缩径、垮塌、掉块等复杂事故。

页岩气充气泥浆钻井技术

页岩气充气泥浆钻井技术充气泥浆钻井是将一定量的气体（空气、氮气、天然气等）连续不断注入泥浆内，使其呈均匀气泡分散于泥浆中，形成充气泥浆。

从井内返出的泥浆经过地面除屑除气后再次注入井内循环。

充气泥浆的密度可根据用用户要求在0.45g/cm3以上进行调整，从而达到防止漏失和防止油气层污染的目的。

其主要优点为：减少钻井液漏失造成对目的层的污染，提高机械钻速，降低钻井成本。

充气钻井液的分散相气体可以是空气、天然气、氮气等气体；连续相可以是各种类型的常规钻井液，也可以是淡水、清洁盐水、地层水、柴油等液体，但作为连续相的钻井液必须是易充气、易脱气且很稳定。

充气钻井液入井前通过调整气、液量来调整钻井液的密度；返出井口后经过地面除气器，气体从充气钻井液中脱离出来，以保证泵的正常上水。

➢充气钻井技术优点⑴在0.55～1.03g/cm 3密度范围内能够通过充气进行有效地调整，从而降低静液柱压力，实现近平衡或欠平衡钻井，保护油气层；⑵需要较高静液柱压力（而其它气体系不能产生）的油气藏，可以采用充气钻井液来钻，从而最大程度地降低地层损害；⑶将充气钻井液应用到其它气体体系不能奏效的情况下，例如，在欠平衡钻井过程中，能够产出大量水的严重漏失地层，通过调整注气量和液量，可以在环空中获得平衡状态，从而既不漏失，也不井涌；对井塌等钻井复杂问题亦较泡沫有较强适应能力；⑷基液可以是钻井液而不是水，因此可以在钻穿水敏性地层时，维持井眼的稳定性；⑸减少钻具磨损和井下钻具着火的危险；⑹钻井时效高，能大幅提高钻机作业效率；⑺保持较高的PH值用于克服内在的腐蚀损害和对充气钻井液的破坏；⑻消除了着火和灰尘危害，有利于保护环境；⑼可用于任何类型的地层，包括硬地层、软地层、干地层或湿地层，而空气钻井需要干燥的条件；⑽根据压力变化随时调整注液量和基液密度控制井口和井底压力的变化，阻止盐水流入或井喷事故的发生；⑾可采用常规测井和常规固井；⑿易于施工，是费用最低的低压欠平衡钻井技术。