页岩气钻井井控关键技术和措施
页岩气钻井井控关键技术和措施3
2.井控操作证制度
各油气田井控培训中心应针对钻井员，地质设计人员、现 场地质技术人员、地质监督、测井监督及 相关人员，油气田主管钻井生产的领导和 钻井管理人员等进行不同内容的井控培训。
3.井控装备的安装.检修.试压.现场服务制度；
推行专业化服务；
十一项检查项目
井控检查 检查内容：井控管理 人员素质、 设备状况、 工作环境； 应急反应； 安全做法； 检查方法：一般静态方法； 有效动态方法； 效果评价：人员意识、组织协调、安全能力； 井控检查中发现的主要问题
二、井控工作九项管理制度
1.井控分级责任制度 管理网络： 公司 管理局 钻井公司 基层施工队； 井控职责
在各次开钻前，特殊作业（取心、测试、完井作 业等）前，都必须进行防喷演习，达到合格要求。
6.坐岗观察制度 开发井从打开油气层前l00m，探井从安装防喷器 到完井应有专人24小时坐岗观察溢流．坐岗观察 由钻工、泥浆工和地质录井人员负责。
7.钻井队干部24小时值班制度；
开发井从进入产层前100m，探井从安装防喷器 到完井均应有干部跟班作业。 8.井喷与硫化氢泄露事故逐级汇报制度；
执行定期检测制度； 严格服务质量承诺。
4.钻开油气层的申报.审批制度； 钻开前准备与验收； 施工中做好防涌措施； 钻进、起下钻、空井； 施工后总结与培训；
5.防喷与硫化氢防护演习制度； 以班组为单位落实责任制。按要求进行防喷演习， 并将演习情况记录于 “防喷演习记录表” 中。
要求： 钻进和空井时，3min内控制住井口。 起下钻时，5min内控制住井口。
9.井控例会制度；
10、井控检查制度 11、防爆、防硫化氢中毒制度 12、查验收制度
感谢各位领导和专家的光临！
211004393_页岩气长水平段水平井钻完井关键技术
185中石化在涪陵、南川、威荣等多个区块开展页岩气水平井开发，其水平段长历经1500以内、1500~3000米、3000米以上三个阶段，针对国内页岩气水平井开发，一般把水平段超过3000m的水平井称为长水平段水平井，通过施工3500米以上水平段水平井，其压裂改造段长、产气量将提高至少30%以上，大幅度提高单井产量，减少部署井数量、节省土地征用，突破地形地貌限制等，真正实现“少井高产”，对于页岩气的效益开发具有重要意义。
1 钻完井难点问题针对东胜页岩气区块，从前期施工情况分析来看，主要存在以下钻井难点问题：（1）浅表层漏、垮风险高。
东胜区块浅层以须家河组、雷口坡组地层出露为主，溶洞、裂缝发育，部分井区与地下暗河连通，极易发生恶性漏失，同时由于沉积过程中砾石对原有缝洞的充填，导致钻井过程中易发生掉块垮塌，钻井过程也易发生卡钻事故，严重影响钻井进度。
（2）中上部地层差异大，从上部地层到目的层，发育灰岩、白云岩、泥岩地层，灰岩裂缝发育易造成井漏，而夹杂的泥岩地层也影响井眼稳定性。
（3）长水平段施工井壁稳定与降摩减阻难度大，目的层为泥页岩地层，受钻井液浸泡、地层岩石矿物的水化膨胀、应力传递等影响存在垮塌风险，同时长水平段施工摩阻扭矩急速增加，倒是后续施工难度大幅增加。
（4）固完井难度大，长水平段水平井钻井施工后，套管无法与钻具一样实现倒装，提高上部载荷，套管的下入存在较大难度。
2 井身结构设计井身结构设计是钻井安全顺利施工的首要条件，合理的井身结构设计能有效针对各类风险提供保护措施，为下步施工提供条件，同时能最大限度地减小裸眼段摩阻，为长水平段水平井提供保障。
页岩气水平井井身结构设计主要考虑两点因素，一个是封固不同压力层系的地层；二是封固各类不稳定地层，为下开次的施工提供井眼条件。
其井身结构设计具体为：导管段采用Φ609.6mm钻头×Φ473.1mm套管封固雷口坡组易漏失、易跨地层；一开采用Φ406.4mm钻头×Φ339.7mm套管封固嘉陵江组裂缝发育层；二开采用Φ311.2mm钻头×Φ244.5mm直至进入目的层龙马溪组顶部，套管封固上部二叠系、志留系易漏失层，为三开油基钻井液施工提供条件；三开采用Φ215.9mm钻头与油基钻井液施工水平段直至完钻[1]。
页岩气钻井技术(中)PPT课件
完钻日期
2000.4.17 2001.5.5 2011.3.23 2011.1.26
完钻 井深m
1423
2030
1433
3145
水平 位移m
1150
1090.8
613.5
509.3
钻井 周期d
28
28
9
14
科学钻探 永无止境
提
纲
一、
页岩气基本情况
二、
页岩气开发情况
三、 页岩气钻井关键技术 四、 页岩气钻井技术难点 五、 页岩气钻井技术措施
8、钻具组合选择局限性大 浅层大位移水平井，由于造斜点浅，上部地层疏松，胶结质量差，同时页 岩易垮塌的特性，上部钻具自身重量轻，加压困难，导致整个钻具组合的 选择更加受限制。如果钻具组合选择不恰当，极易偏磨套管。扭矩、摩阻 过大，也将极易导致发生钻具事故
科学钻探 永无止境
四、页岩气钻井技术难点
9、套管居中程度差
由于造斜点浅，从造斜点至至A靶点，井斜将达最大井斜，下套管时，斜井段套 管易与井壁发生大段面积接触。当井斜超过70°时套管重量的90%将作用于井眼 下侧，套管严重偏心，居中度难以达到66.7％以上
10、固井前洗井、驱替效果差，水泥浆胶结质量差
岩屑床中的岩屑也难以清洁干净。 油气层顶界埋深浅，顶替时接触时间短， 不容易顶替干净。 井斜角大、水平位移长，套管在井眼内存 在较大偏心，低边泥浆难以驱动，产生“拐 点绕流”现象 油基钻井液必须进行润湿反转后，水泥浆 才能有够胶结
科学钻探 永无止境
四、页岩气钻井技术难点
7、套管受损 套管柱通过水平井弯曲段时随井眼弯曲承受弯曲应力作用。 同时，套管属 于薄壁管或中厚壁管,套管柱随井眼弯曲变形时,即使弯曲应力未超过其材 料的屈服极限,但套管截面已成为椭圆形状而丧失稳定性。由于椭圆的短轴 小于套管公称尺寸,故一些工具无法下入。套管柱弯曲严重时也有可能产生 屈曲变形破坏
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。
页岩气钻井技术(上)
二、页 岩 气 开 发 情 况 页
由国土资源部油气资源战略研究中心组 织施工的第一口井深超千米战略调查井－ 岑页1井，于2011年4月13日在贵州省黔东 南州开钻，设计垂深1500m。钻探目的是 为开展页岩气资源潜力评价和有利区优选 提供依据。
科学钻探 永无止境
二、页 岩 气 开 发 情 况 页 中石化第一口页岩气水平井通过 论证，并于2011年6月3日开钻。 日开钻。 论证，并于 年 月 日开钻 在建111井侏罗系自流井组东岳 庙页岩段钻探获工业气流之后，为 了加快鄂西渝东建南地区页岩气勘 探步伐，获取页岩气评价参数，整 体评价该区勘探潜力提供地质依 据，通过科研人员精心准备，部署 建页HF-1井，目的是进一步落实单 井产气能力，探索页岩气钻井工程 及储层改造工艺技术。
2004
2006
2007～2008
2004年 2004年，重庆市渝南和东南 地区下寒武、下志留、 地区下寒武、下志留、中二 叠三套地层。 叠三套地层。其中重庆綦 万盛、南川、武隆、 江、万盛、南川、武隆、彭 酉阳、 水、酉阳、秀山和巫溪等区 县是页岩气资源最有利的成 矿区带
川盆地西南地区进行了页 岩气资源调查研究， 岩气资源调查研究，认为 我国的页岩气资源应该是 常规天然气的几倍之多， 常规天然气的几倍之多， 开发潜力不可估量
科学钻探 永无止境
一、页 岩 气 基 本 情 况 页
3、页岩气运移特征 页岩气运移特征
流动机理
微小的基质孔隙中的气体向大孔隙和裂缝作扩散运动，达西定律; 基质孔隙表面的吸附气一定压力下发生解吸。
从基质表面解吸
通过基岩和微孔隙扩散
在天然裂缝中的达 西渗流
科学钻探 永无止境
一、页 岩 气 基 本 情 况 页
威远页岩气水平井防塌防卡钻井液技术
威远页岩气水平井防塌防卡钻井液技术威远页岩气水平井是指在威远页岩气田开发过程中，为了获取更大的开采面积和提高产能，在垂直井的基础上进行水平井钻探。
由于威远页岩气层的特殊性，水平井钻探过程中常常会面临防塌和防卡的挑战。
为了解决这些问题，需要采用适合的钻井液技术。
防塌是指在钻井过程中，由于地层岩石的不稳定性，容易发生地层坍塌的现象。
在威远页岩气水平井钻探过程中，由于井壁的巨大侧压力和地层的不稳定性，防止井壁塌方至关重要。
钻井液的主要作用是形成一个稳定的井壁，防止地层的坍塌。
在威远页岩气水平井防塌钻井液技术中，常采用的方法有以下几个方面：1. 选用合适的钻井液体系：钻井液通常由基础液体、添加剂和填充物组成。
在威远页岩气水平井钻井液中，选用高密度的水基钻井液，以增加井壁稳定性，防止地层塌方。
添加剂可以增加钻井液的黏度和凝聚力，提高井壁的强度和稳定性。
2. 控制井壁压力：由于威远页岩气水平井具有较大的侧压力，容易导致井壁的坍塌。
在钻井过程中，需要通过调整钻井液的密度和压力来控制井壁的稳定性。
合理的井壁压力可以有效地防止地层的坍塌。
3. 加强井眼质量管理：在威远页岩气水平井钻井液技术中，还需要加强井眼质量管理。
通过密切监测井眼的情况，及时调整钻井液的性能和参数。
需要加强井眼清洁作业，及时清除井眼中的渣层和滞回物，保持井眼畅通。
防卡是指钻井作业中钻头容易卡在井壁或地层裂缝中，导致钻井停滞、损坏设备等问题。
在威远页岩气水平井钻井过程中，由于页岩气层的特殊性，容易形成泥浆堵塞和岩屑积聚，导致钻井工具卡住。
为了防止钻井工具卡钻，采用以下技术：1. 选择合适的钻井液类型：在威远页岩气水平井钻井液技术中，选择有助于降低摩阻、减少泥浆堵塞的钻井液类型。
如钻井胶体稀土水基钻井液，它具有良好的抗渗性能和高扩散率，可以减少页岩气层渗透率的影响。
2. 加强泥浆携砂能力：为了防止岩屑积聚，需要加强泥浆的携砂能力。
可以通过调整泥浆的密度和黏度，加强其对岩屑的悬浮能力，防止岩屑陷落。
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。
石油天然气页岩气钻井施工安全技术
二、钻井施工设备安装安全
2.塔型井架安装 塔型井架安装的工序为基础施工、安装井架底座、 安装井架主体及附件。其安装作业一般由专业的井架 安装队伍来完成。上井架的操作人员必须经“登高架 设作业”安全技术培训、考核，并取得操作证。 在安装过程中，要正确使用施工机械，防止发生 机械伤害和触电事故。在摆活动基础时，要预先对吊、 索具进行检查。所有吊装作业都要严格执行起重作业 安全规程。安装前，应对滚筒车、钢丝绳、扒杆、滑 轮等机具进行安全检查。在施工过程中，地面人员与 井架上的作业人员要密切配合，并有干部或安全员进 行监控。安装工应把安全带系在稳固的地方，将手工 具拴好尾绳并拴挂于腰间。应注意扒杆的正确使用， 避免因超负荷或者扒杆吊物失衡造成损坏引发事故。 遇浓雾、5级以上风力及其它恶劣天气时，不能进行 井架安装作业。在井架主体安装结束后，各种附件也 应相继安装完工。 在使用井架前，使用单位要严格对井架质量和安 装质量的验收，并与安装单位办理交接手续。
钻台、机房、泵房设备的安装 进行钻台、机房、泵 房设备的安装作业时，经常需要进行电、气焊割作业 和高处作业，有时还需要拖拉机配合作业，其危险因 素较多，应做好各个方面的安全生产工作。在校正设 备时，应尽量使用千斤顶、手动葫芦等工具或移动设 备。使用拖拉机时，要注意协作配合，指定专人指挥， 防止拉翻、拉坏设备，防止崩断钢丝绳等情况的发生。 上井架进行挂滑车等作业时，井架上的工作人员必须 系好安全带，在其下方的工作人员应躲到安全的地方， 避免进行立体交叉作业。所有的滑车钩口都必须封牢。 需要用电、气焊（割）时，其操作人员必须是经安全 专业培训并持有有效操作证的人员。动火时，要有相 应的防火措施。设备校正、固定好后，钻台、机房、 泵房及设备本身的梯子、栏杆、护罩、保险绳、安全 阀等安全设施和装置应按标准安装齐全。
川庆页岩气钻井技术
面积：543.35km2,资源：2576亿
威远区块龙马溪组资源量7290亿立方。
二 、四川油气田页岩气气藏概况
类比美国页岩气，长宁-威远区块页岩储层具有良好的开发前景
资料说明2021年Haynesville页岩气产量已到达518亿方，已经成为第一大页岩气产量盆地。 Haynesville与长宁-威远区块页岩储层指标相近。
2、页岩气开发的特点
“制造业〞的开发模式： 与常规油气开发相比、页岩气投资、生产规模大，利润低，是制造业的运行模式；技术、管理的高效是规模效益开发的关键。
一 、前 言
3、国外页岩气钻井关键技术
降低井场占用面积，快速钻进、工厂化作业，降低综合本钱。
国外形成了“丛式水平井工厂化钻井、页岩气防塌钻井液、高效地质导向、页岩气井长水平段固井、清洁化生产〞五大关键钻井技术
位于盆地南部，面积3800km2 主要目的层：S1l 与壳牌公司合作
富顺-永川区块
二 、四川油气田页岩气气藏概况
长宁区块龙马溪组资源量6699亿立方。
埋深<4000米，去合作区剩余面积2430Km2，资源7290亿
面积：215.71km2,资源：1041亿
面积：383.11km2,资源：1832亿
确保井壁稳定，利于回收利用，降低本钱，不污染环境
一 、前 言
〔3〕高效低本钱的地质导向技术：
采用MWD+伽马到达提高优质储层钻遇率和降低本钱的作用。
一 、前 言
〔4〕页岩气井长水平段固井：
开发出顶驱下套管、划眼引鞋、高效油基泥浆冲洗液、泡沫水泥浆、塑性水泥浆等技术，确保套管顺利下入、固井质量、和压裂改造效果。
纯钻时效%
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。
钻井施工过程中的井控技术措施
钻井施工过程中的井控技术措施钻井井控技术是油气开发的重要保障，也是影响开采安全和生产效率重要因素。
因此掌握井控施工中技术问题以及提升井控控制质量对于油气开发发展都是十分重要的，因此本文主要研究了钻井井控技术常见的问题以及相关解决方案，从而更好促进油田开采技术发展。
關键词：钻井施工过程中;井控可控制技术;解决方案背景：钻井井控技术是石油开采过程中重要的技术，同时随着各种先进控制技术不断应用到钻井井控技术当中，大大提高了钻井的精度，对于提高石油开采效率和质量发挥了至关重要的作用。
但是在将钻井井控技术应用到石油开采过程中，由于设备和技术的问题还存在着很多问题，这些问题都会影响着钻井井控的应用。
1.井控的作用当油气开发过程中，如果井底的压力强度小于地层压力时，这样就容易导致地层的流体容易流入到井眼当中，这样就会使得大量的地层流体进入到钻进当中，这时候在地层液体作用下就容易发生井涌、井喷等事故。
如果井底的压力强度强于地层压力时，这时候就容易造成油气层的污染。
因此，在开展钻井过程职工，需要采取严格的技术措施来有效控制井内的压力平衡，这种技术在工程上就是常说的井控技术，井控技术是保障油气开发的重要保障。
井控技术主要可以从两个方面进行有效控制。
第一个：要通过控制钻井液密度保持在合理范围内，从而维持井底压力和地层压力的比值在一个合理范围内，从而方便钻进正常开展。
第二。
如果在井钻过程中如果地层流体流入到钻井内，而且量超过一定范围时，这时候需要利用相应的井控设备将多余的地层流体排到井外，从而建立新的压力平衡状态。
2.钻井井控技术常见问题2.1定向仪的精度及故障测量仪器在定向工作中的使用是至关重要的，如果在测量过程中仪器发生障碍就会使得定位和测量数据不准确，从而使得钻井轨迹出现误差。
导致定向仪器出现故障的方法有很多种。
第一测量方法不科学，导致测量数据存在着很大的偏差。
第二，测量仪器在长时间使用过程中出现了螺丝老化，从而影响了最终结果的测量，从而误导最终的钻井轨迹。
页岩气开采的关键技术
页岩气开采的关键技术常治辉自从美国1821年完钻世界上第一口页岩气井以来，页岩气钻井先后经历了直井、单支水平井、多分支水平井、丛式井、丛式水平井的发展历程。
２００２年以前，直井是美国开发页岩气的主要钻井方式.随着２００２年Devon能源公司７口Barnett页岩气实验水平井取得巨大成功，水平井已成为页岩气开发的主要钻井方式。
丛式水平井可降低成本、节约时间、在页岩气开发中的应用正逐步增多。
实际上，海上钻井平台就采用丛式水平井，中国长庆油田的低渗透油气藏，采用丛式水平井后，开采成本大幅度降低，环保效应迅速提高。
国外在页岩气水平井钻完井中主要采用的相关技术有：1）旋转导向技术。
用于地层引导和地层评价，确保目标区内钻井；2）随钻测井技术和随钻测量技术。
用于水平井精确定位、地层评价，引导中靶地质目标；3）控压或欠平衡钻井技术。
用于防漏，提高钻速和储层保护，采用空气作循环介质在页岩中钻进；4）泡沫固井技术。
用于解决低压易漏长封固水平段固井质量不佳的难题；5）有机和无机盐复合防膨技术，确保了井壁的稳定性。
二、固井技术页岩气固井水泥浆主要有泡沫水泥、酸溶性水泥、泡沫酸溶性水泥以及火山灰＋Ｈ级水泥等４种类型。
其中火山灰＋Ｈ级水泥成本最低，泡沫酸溶性水泥和泡沫水泥成本相当高于其他两种水泥，是火山灰＋Ｈ级水泥成本的１．４５倍。
固井水泥浆配方和工艺措施处理不当，会对页岩气储层造成污染增加压裂难度，直接影响后期采气效果。
三、完井技术国外一些公司认为，页岩气井的钻井并不困难，主要难在完井。
由于页岩气大部分以吸附态（液滴、气水混合物）赋存于页岩中，而其储层渗透率低，既要通过完井技术提高其渗透率，又要避免其地层损害。
这是施工的关键，直接关系到页岩气的采收率。
页岩气井的完井方式主要包括套管固井后射孔完井尾管固井后射孔完井裸眼射孔完井组合式桥塞完井机械式组合完井等完井方式的选择关系到工程复杂程度成本及后期压裂作业的效果适合的完井方式能有效简化工程复杂程度降低成本为后期压裂完井创造有利条件三、储层改造技术页岩气储层改造技术包括水力压裂和酸化，可以通过常规油管或连续油管进行施工。
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。
页岩气钻完井技术 精品
一、页岩气钻完井技术
页岩气井完井方式：
水力喷射射孔完井
适用于直井或水平套管井。该工艺利用柏奴
利（Bernouli）原理，从工具喷嘴喷射出的高速
流体可射穿套管和岩石，达到射孔的目的。通过
拖过管柱可进行多层作业，免去下封隔器或桥
塞，缩短完井时间。
一、页岩气钻完井技术
页岩气井完井方式：
机械式组合完井
采用特殊的滑套机构和膨胀封隔器，适用于水 平裸眼井段限流压裂，一趟管柱即可完成固井和分
四、页岩气开发特征
3、气藏采收率变化较大 据美国主要页岩气产气
盆地统计，采收率变化
范围为5％～60％： 较高者采收率可达60％； 较低者采收率早期为7 ％～8％，通过水平井和 压裂，目前的采收率达 到16％，预计最终可达 25％左右。 地层压力、有机质丰度和含气量是决定因素
（闫存章）
页岩气井完井方式：
组合式桥塞完井 水力喷射射孔完井 机械式组合完井
一、页岩气钻完井技术
页岩气井钻井方式:
直井 水平井
一、页岩气钻完井技术
页岩气井钻井方式—直井
直井主要目的是用于试验，了解页岩气藏
特性，获得钻井、压裂和投产经验。
一、页岩气钻完井技术
页岩气井钻井方式—直井
设备和系统条件
三、页岩气储层及流体特征
3、商业开发的储层参数界限
在页岩中进行商业开采主要取决于天然气含量、天然储量和岩石的
供油能力。
四、页岩气开发特征
1、自然产能低或无自然产能 据美东部早期页岩气井完井数据统计，40％页岩气井初期裸眼 测试无天然气流，55％页岩气井初始无阻流量没有工业价值。 所有页岩气井都要实施储层压裂改造。直井压裂改造后产能平 均为0.8063 ×104 m3／d，水平井压裂改造后产能最高可超过 10×104 m3／d。
宁216H21-2页岩气井钻井关键技术
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2020年第21期·33·文章编号：2095－6835（2020）21－0033－03宁216H21-2页岩气井钻井关键技术＊王根柱，祝小林，李伟，殷娜（渤海钻探工程有限公司第一钻井工程分公司，天津300280）摘要：宁216H21-2井是部署在四川长宁背斜构造中奥顶构造南翼的一口重点页岩气评价井，该井在钻探过程中受构造变化大、断层发育、地层重复等因素影响，钻井施工难度大。
针对施工复杂、频繁井漏、地层可钻性差等难点，采取雾化钻井、优化堵漏措施、优选钻头、优选钻井液体系等技术措施，顺利完成该井施工任务，为宁216区块页岩气井钻井积累了宝贵经验。
关键词：页岩气；雾化钻井；井漏；钻头中图分类号：TE37文献标志码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2020.21.0141地质情况宁216H21-2井地层自上而下依次钻遇三叠系的须家河组、雷口坡组、嘉陵江组、飞仙关组，二叠系的长兴组、龙潭组、茅口组、栖霞组、梁山组，志留系的韩家店组、石牛栏组、龙马溪组，奥陶系的五峰组、宝塔组。
目的层为龙马溪组下部优质页岩[1-2]。
2钻井难点地层复杂，井漏严重。
三叠系须家河组、雷口坡组、嘉陵江组、飞仙关组以及二叠系长兴组、茅口组、栖霞组等灰岩地层裂缝和溶洞发育，容易发生裂缝失返性漏失；在志留系韩家店、石牛栏组以及龙马溪组地层钻进过程中容易发生裂缝性漏失。
志留系韩家店组、以泥岩为主，地层承压能力低，坍塌压力较高，易发生井漏和井壁垮塌。
页岩气井对钻井液技术提出了严峻的挑战[2-3]。
地层致密，抗研磨性强，机械钻速低。
长宁页岩气区块地质埋藏深，地层老，地层可钻性差，机械钻速慢，特别是一些复杂地层如茅口组地层含黄铁矿、燧石结核；石牛栏组地层非均质性强，软硬交错，泥质含量高、下部存在致密砂岩，这些原因均会使机械钻速降低[2]。
页岩气水平井钻井技术难点及对策研究
页岩气水平井钻井技术难点及对策研究[摘要]：我国已探明的页岩气储量丰富，已然成为油气勘探领域的热门。
目前，我国针对页岩气的钻探主要采用的是水平井钻井技术，在实际勘探开发过程中暴露出了许多问题，本文主要概述了页岩气水平井钻井过程中的常见问题，有针对性的提出了一些完善对策，旨在能够进一步的推动我国页岩气水平井钻井技术更上一个台阶。
[关键词]：页岩气水平井钻井难点对策一引言石油天然气资源是我国目前主要的能源物质，随着勘探开发的不断推进，油气资源的开采难度越来越大。
近些年，页岩气资源的开采研究工作如火如荼的进行着，根据探明储量表明，页岩气资源储存量大已然成为一种新型的能源物质。
目前，我国针对页岩气资源的钻探主要采用的是水平井钻井技术，但是在钻进的过程中会遇到一些新的问题比如页岩遇水易膨胀、井壁失稳等，这在一定程度上严重的制约了页岩气钻井技术的发展。
因此，本文从页岩气的特征出发，指出了在页岩气水平井钻井过程中存在的难点，并有针对性的给出了完善措施，旨在能够为我国的页岩气勘探开发奠定一定的理论基础。
二页岩气特征页岩气是一种存在于泥岩或者页岩结构中的天然气，由于其自身的产能很低，所以必须要借助更加先进的钻采技术来提高页岩气资源的产量。
相比于常规气藏而言，页岩气藏有很多独特的特征。
首先是从成藏条件上来说，页岩气主要是通过自生自储的方式，而常规气藏主要是通过在路径上进行圈闭；其次，从储集介质上来看，页岩气的岩层主要是页岩和砂质岩夹层，但常规的气藏的介质主要是多孔隙的碳酸盐岩；再者，从气藏的分布来看，页岩气分布面积广，丰度低，但常规气藏相对比较集中，丰度也较高；最后，在气藏的开采方式上来看，页岩气的开采主要是通过压力驱动的方式来进行开采，但常规气藏主要通过储层压裂改造，开采的周期更长。
三页岩气水平井钻井技术难点3.1 钻井摩阻较大页岩气主要通过水平井的方式进行钻采，由于存在着水平段，而且页岩气水平井自身的结构比较复杂，所以在进行钻进的过程中，钻柱在重力的作用下就会和井壁之间产生一定的摩擦力。
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
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。
常压页岩气井勘探录井关键技术-精选文档
常压页岩气井勘探录井关键技术1 录井关键技术2013年以来，伴随焦石坝、长宁、威远等超压页岩气井区块规模性产建工作的开展，页岩气录井遵循：有效识别岩性，满足地层对比的要求；直接检测地层流体含量；满足钻井工程、钻井液、地层压力监测需要，提供优化钻井辅助服务；及时分析储层孔、渗、饱参数，划分评价储层；有利于单井地质评价工作及后续分级压裂改造等原则，形成了以综合录井仪为主体，搭载地化录井、XRF录井、地质导向为主的录井技术系列，以适应不同井别的录井需要，其中勘探井多采用综合录井+地化录井+元素录井的模式。
因常压页岩气较超压页岩气对页岩埋深、厚度、TOC、脆性矿物含量及顶底板岩性等评价参数更为敏感[2]，近年在重庆武隆、湖南、湖北宜昌等地进行的常压页岩气井的勘探中，在已经成熟的页岩气井录井系列基础上，选择性增加了自然伽马能谱录井及页岩气现场解析录井项目，形成了综合录井+地化录井+自然伽马能谱录井+页岩气解析（现场）新的录井系列，以适应常压页岩气勘探的需求。
1.1 地化录井由于泥页岩烃源岩既是生烃层又是储集层，生烃物质类型就是储集的烃物质类型，利用地化录井可获得S0、S1、S2、S4、Tmax等岩石热解参数，判断页岩储层的有机质类型、成熟度，评价有机质丰度、页岩储层及流体性质。
页岩的有机碳含量（TOC）是评价页岩气品质的关键参数，根据有机碳含量可确定页岩吸附气含量。
研究表明，有机碳含量与吸附气含量呈正相关关系[3]，有机碳含量越高，则对页岩气的吸附能力就越大[4]。
TOC含量的高低会导致吸附气量发生数量级的变化，影响页岩气藏最终可采储量。
若有机碳含量比较低，则吸附气量也随之减少，开采效率相对较低。
1.2 自然伽马能谱录井自然伽马能谱录井技术是在自然伽马录井技术基础上发展起来的，是根据铀（U）、钍（Th）、钾（K）的自然伽马能谱特征，用能谱分析的方法将测量到的铀、钍、钾的伽马射线的混合谱，进行谱的解析，确定岩样中U、Th、K含量的一种录井技术[5]。
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三次井控状态
•一级（次）井控： •二级（次）井控： •三级（次）井控：
P
b
Pb
PP
Pb >PP
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井侵 溢流 井涌 井喷 井喷失控 地下井喷
逐级发展---逐渐演变
井内的压力组成及与井控相 关的压力 • 静液柱压力； • 地层压力； • 抽汲压力； • 激动压力； • 环空流动阻力；
半封 剪切 全封
半封
六类控制参数
1、保证关井参数 （1）气源0.65—0.8MPa； （2）蓄能器压力17.5—21MPa；
（3）环型、闸板压力10.5MPa；
（4）变送器一次气压0.14MPa；
特殊关井程序--剪切钻具关井
液控关闭压力为14-21MPa时可剪断 5″、G级 19.5lb/ft的钻杆； 液控关闭压力为16-21MPa时可剪断 5″、S级 19.5lb/ft的钻杆 密封时额定液控工作压力为21MPa
整体式
分体式
⑴发：发出报警信号； ⑵停：停止作业；并锁定钻机绞车刹车 装置； ⑶开：开液（手）动平板阀； ⑷关：关闭环形防喷器； ⑸泄：打开主放喷管线泄压； ⑹卡：在钻杆上（转盘面上）适当位置 安装上相应的钻杆死卡，用钢丝绳与 钻机连接固定牢靠； ⑺开：打开剪切闸板下面的半封闸板； ⑻关：打开控制装置上储能器旁通阀， 关闭剪切闸板剪断井内钻杆或油管； ⑼关：关闭全封闸板，控制井口； ⑽锁：手动锁紧全封闸板和剪切闸板；
井、测井、录井、测试、注水（气）、井下
作业和报废井弃置处理等各生产作业环节。 问题：为什么要扩展到“大井控”的要求？
为什么要全方位推行“井控”技术？
二种控制手段；
• 保持井底压力稍大于地层压力的平衡
保持：设计明确 严格规程 施工维护
•防止失控与恢复油气井的压力平衡。
恢复： 溢流关井 失稳压井 井喷抢险
• 地层破裂压力； • 关井极限套压；
P
b
Pb
PP
Pb >PP
四种主要工况
• • • •
溢流征兆、预防措施 正常钻进 起钻 下钻 空井
五项关井程序（正常）关 Nhomakorabea1、 钻进时发生溢流关井程序； 2、 起下钻杆时发生溢流关井程序； 3、起下钻铤时发生溢流关井程序； 4、空井时发生溢流直接关井程序； 5、空井时发生溢流抢下钻关井程序；
井控技术内容
•一个基本概念； •七项压井准备；
•二种控制手段；
•三次井控状态；
•八种特殊压井；
•九项设计要求；
•四种主要工况；
•五项关井程序； •六类控制参数；
•十项施工要求；
•十一项检查项目； •十二项管理制度；
一个基本概念
井控：是指油气田企业油气井勘探开发全过程的油
气井、注水（气）井控制与管理。包括：钻