深井超深井钻井技术1
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
深井超深井、复杂结构井垂直钻井技术是石油勘探开发领域的重要技术之一。
它们的出现极大改善了油气勘探开发的效率和经济效益。
深井超深井钻井技术是指在地表以上一定的深度处，往下打井到一定深度或者目标层位的技术，一般来说，井深超过5000米即可被称为深井，而超过7000米则被称为超深井。
深井超深井钻井技术‘已经得到了广泛的应用。
而且随着技术的不断进步，钻井深度也不断提高。
它能够在原本难以开采天然气与石油的深水网底、沙漠等极端环境下进行勘探开发，具有能源资源的利用效果显著、社会经济效益极高等特点。
复杂结构井垂直钻井技术是指地质复杂，井身难度大，钻头易损坏等状况下的垂直钻井技术。
当地层结构复杂，井筒度偏大，井壁易坍塌等因素影响钻井井筒的直度和位置，这时候就需要采用复杂结构井钻井技术。
它能够充分发挥钻井设备的功能，保证钻井效率和安全性，并且能够在各种地质环境下顺利实施。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
深井、超深井和复杂结构井垂直钻井技术是油气勘探与开发领域中的关键技术，它们的应用能够有效提高油气资源的开采效率和效益。
本文将从深井钻井技术、超深井钻井技术和复杂结构井钻井技术三个方面进行探究。
深井钻井技术是针对井深较大的油气井而设计的一项钻井技术。
一般而言，当井深超过3000米时，我们称为深井。
而在深井井段的钻进过程中，由于岩石力学性质的改变，钻井速度变慢，井漏、井塌等问题也随之增加。
深井钻井技术需要考虑钻井液体系的设计与优化、钻具与井眼之间的匹配、钻头的选择与设计等问题。
深井井下环境恶劣，对工具设备和井下作业人员有更高的要求，深井钻井技术还需要关注井下作业的安全性。
而复杂结构井钻井技术则是指针对复杂地质条件下的油气井而开发的钻井技术。
复杂地质条件包括但不限于水平井、斜井、S形井、复杂沉积层等。
针对这种类型的井，传统的垂直钻井技术往往难以达到预期的效果。
复杂结构井钻井技术需要解决的问题包括井眼的稳定性、钻进路径的控制、横向钻井技术的应用等。
通过合理的设计和技术手段，可以提高复杂结构井的构建效率和完整程度，从而提高油气资源的开采效益。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术【摘要】深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术在油气开采中具有重要意义。
本文从技术概述、特点、介绍、原理和关键技术等方面对这些钻井技术进行了探究。
深井超深井钻井工程具有高温高压、井深大、技术复杂等特点，复杂结构井更是面临地质构造复杂等挑战。
垂直钻井技术在解决这些问题中发挥着重要作用。
未来，技术研究将持续推动深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的发展，并对油气开采产生深远影响。
对这些技术进行深入研究，了解其发展趋势以及对油气产业的影响至关重要。
【关键词】深井超深井、复杂结构井、垂直钻井技术、钻井工程、技术研究、发展趋势、油气开采impact。
1. 引言1.1 深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的重要性深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术在油气勘探开发中具有重要意义。
随着地表资源逐渐枯竭和人们对能源需求的不断增加，对深层油气资源的开发已成为当前的热点。
而深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的运用则是实现这一目标的关键。
深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术可以有效提高油气采收率。
由于深层油气资源埋藏深度较大，常规钻井技术无法满足长距离的油气开采需求。
而深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术在探查前景、确定井位和提高产量方面有着独特的优势，可以有效提高采收率。
深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术可以减少工程风险。
深井钻井过程中会遇到高温高压、地层变化、井下环境等复杂情况，如果采用传统的钻井技术难以应对这些挑战。
而深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术具有更高的适应性和可靠性，可以有效降低工程风险。
深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术在油气勘探开发中具有重要意义，对提高采收率、减少工程风险等方面都有着积极的影响。
深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的研究和应用具有重要意义和广阔发展前景。
1.2 研究背景随着石油和天然气资源的逐渐枯竭，人们对深层油气资源的开发需求日益增加。
深井、超深井和复杂结构井成为当前油气勘探与开发的重要领域，但其钻井技术的复杂性和困难度也相应增加。
深井超深井钻井技术
应用智能故障诊断与预警技术，对钻井设备和井下复杂情况进行实 时监测和预警，提高故障处理效率和生产安全性。
05 复杂地层条件下的钻井技 术挑战与对策
高温高压地层钻井技术难题及解决方案
难题
高温高压地层导致钻井液性能不稳定， 易出现井壁失稳、井喷等事故。
解决方案
选用耐高温高压的钻井液体系，加强 井壁稳定措施，优化钻井参数以降低 井内压力。
04 钻井工艺优化与提高钻井 效率策略
钻井工艺参数优化方法探讨
1 2
钻压和转速的优化
通过合理调整钻压和转速，可以实现钻井效率的 最大化，同时避免钻具的过度磨损和井下复杂情 况的发生。
钻井液性能优化
针对不同地层特性，优化钻井液的密度、粘度、 失水等性能，以提高携岩能力和井壁稳定性。
3
钻头类型与布齿优化
深井超深井钻井技术
采用先进的钻井设备和工艺，实现超深井段的稳定钻进。
复杂地层处理技术
针对复杂地层情况，采用特殊泥浆体系、井壁加固等技术 手段，确保井眼稳定和钻井安全。
井眼轨迹控制技术
应用先进的井眼轨迹测量和调整技术，实现精确制导和顺 利完钻。
实施效果评价及经验教训总结
实施效果评价
项目成功完成预定目标，实现深层油气资源的有效勘探和开发，提高了油气产量和储量 动用程度。
根据地层岩性和钻进需求，选择合适的钻头类型 和布齿方式，以提高钻头的破岩效率和使用寿命。
提高机械钻速途径分析
01
02
03
高效破岩工具研发
研制具有高破岩效率的新 型钻头、钻具和井下动力 钻具，以提高机械钻速。
钻井方式改进
采用连续油管钻井、欠平 衡钻井等高效钻井方式， 减少起下钻时间和复杂情 况处理时间。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术深井超深井和复杂结构井的垂直钻井技术是钻井领域的重要研究课题，它们是对地下资源勘探和开发提出了更高的技术要求。
深井超深井主要指的是井深超过3000米的油气井，而复杂结构井则是指存在大量非均质地层或者构造复杂的地质条件下的井筒钻井工程。
本文将就深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术进行深入探讨。
一、深井超深井垂直钻井技术深井超深井钻井技术是油气勘探和开发领域的重点研究方向之一，因为地下资源的开发需求越来越多地转向深层资源。
在深井超深井垂直钻井中，最关键的技术挑战之一是井深带来的高温、高压和高硬度地层，这对井下作业的钻头、钻柱和钻井液等设备都提出了更高的要求。
而且，在深井超深井钻井中，井眼稳定和排屑及井环环空的完整性等问题也是需要解决的难题。
目前，针对深井超深井的垂直钻井技术主要有以下几个方面的研究：1. 高温高压钻井技术：高温高压环境下的固体控制、液相控制、井下设备选择等方面的技术研究和应用；2. 钻柱设计优化：传统的钻井钻具在高深度井钻造施工能力上存在局限性，因此需要研发更加稳定可靠的高深度钻具；3. 钻井液技术：针对深井超深井的地层条件，研究开发适应高压、高硬度地层的钻井液技术，以保证井钻的正常运行；4. 井下设备研发：研发适应深井超深井井下环境的各种井下设备，包括测井工具、定向钻井仪器等。
通过以上技术的研究和应用，可以有效解决深井超深井井下作业中遇到的各种问题，提高井深井的施工效率和成功率。
复杂结构井的钻井工程是指勘探开发中遇到非均质地层或者构造复杂的地质条件下的井筒钻井工程，这类井种在勘探开发中的比例逐年增加。
复杂结构井垂直钻井技术的发展也是为了满足对地下资源勘探和开发的需要。
复杂结构井钻井中，井筒的方向、倾角和弯曲度都不断变化，因此在施工过程中需要克服更多的困难和挑战。
1. 定向钻井技术：通过改变钻头参数、采用不同的钻头类型、优化钻柱结构等手段，实现对井筒方向的控制。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术深井超深井和复杂结构井是石油勘探开发领域中的难点和重点。
为了提高井深和提高钻井效率，高效、安全、可靠的垂直钻井技术显得尤为重要。
深井超深井钻井技术是指针对超过5000米或更深井深的垂直钻井而言的，在这个范围内，钻井面临的挑战有：高温高压、地层钻进难度大、极易发生事故、井底钻头易受损等。
为了解决这些问题，人们采用了下面的方法：1. 确定合适的钻井液体系结构。
钻井液的质量会对井的钻进效率起到重要的影响，特别是在深井超深井钻井时。
2. 优化钻井工艺，特别针对井口、井筒以及井底的情况进行优化，减少阻力，提高钻进效率。
3. 高效地利用井眼以及钻头的各种功能，例如：钻头可以作为测井工具、地层样品采集工具等。
4. 使用新型的测井技术。
利用高分辨率测井工具，如多频声波测井技术、多角度声波测井技术等。
复杂结构井钻井技术，是指在非垂直井管内钻孔的技术，例如斜井、水平井、方向钻井等。
这种钻井技术常常被应用于开采层状、层状粘土、页岩、煤制气等井型。
为了解决复杂结构井钻井时面临的困难，例如遇到高压、高温、高地层压力、高气水比、钻柱损坏等问题，我们可以采用下面的方法：1. 应用高压钻井液。
因为在水平井、斜井中钻井时，井眼形状复杂，液体能流阻力加大，因此需要使用高压钻井液，以弥补这种能流阻力。
2. 选择合适的防护装置。
为了防止顶部的岩石物质落入井眼，我们需要使用合适的防护装置，如套管、电缆保护管、钢丝绳内钢管等。
3. 选择合适的钻井工具。
钻井工具优化可以提高钻进速度、延长钻头使用寿命、减少钻柱损坏等问题。
4. 积极采用新型的钻井技术。
例如利用地下导向仪、方向钻井技术等。
总之，深井超深井和复杂结构井的钻井技术与传统钻井工艺有很大不同点，需要我们采用先进的钻井技术，才能充分发挥其巨大的生产潜力。
第六章 深井、超深井钻井技术
第一节 深井、超深井概述
• 第二阶段从1976年到1985年。1976年4月30日， 我国第一口超深井四川女基井（井深6011m） 完成，标志着我国钻井工作由打深井进一步发 展到打超深井。从1976年开始，我国每年都打 深井（超深井），并且数量逐步增加，由1976 年完成3口上升到1985年完成29口。在这一阶 段中，除完成100多口深井外，还完成了10口 超深井。其中2口井深超过7000m（四川关基井 7125m；新疆固2井7002m），这是我国深井、 超深井钻井的初步发展阶段。
方 案 2
钻头尺寸in （mm） 套管尺寸in （mm） 间隙（mm）
26 (660.4) 20 (508) 76.2
18 ½ (470) 16 (406.6) 31.8
14¾ (374.7) 10¾ (273.1) 50.8
9½ (241.3) 75/8 (193.7) 23.8
6½ (165.1) 5 (127) 19.1
第一节 深井、超深井概述
• 与国际深井钻井水平相比，我国的主要 差距是： • （1）设计水平较差，主要表现是地质依 据不足，针对性差，软件落后等。 • （2）钻井设备相对落后，缺少深井大功 率电动钻机以及配套顶驱、自动仪表等 辅助装备。
第一节 深井、超深井概述
• （3）随钻监测和钻头、参数优选技术跟不上。 • （4）超深井钻井液体系有待进一步提高。 • （5）缺少适用于深井的特殊钻具及防斜、减 震等井下工具。 • （6）超深井的闭环钻井技术欠缺，如防斜打 直的VDC垂直钻井系统，美国贝克休斯公司的 SDD直井钻井装置等。
第六章 深井、超深井钻井技术
第一节 深井、超深井概述
第一节 深井、超深井概述
• 由于在钻井过程中随着井深的增 加地层变化幅度大，地层的压力 随之增大，井底温度提高，导致 了不可见因素增多，因此深井钻 井的设备、工具、材料以及工艺 都有它的特殊性。
深井、超深井钻井技术
深井、超深井钻井技术（Driling Technology of Deep and Superdeep Well）主讲人：熊继有（西南石油大学石油工程学院）时间：2010-11-12地点：西南石油大学研发楼1504（教育部石油天然气装备设计重点实验室）一、概念深井（Deep Well）：完钻井深为4500—6000米；超深井（Superdeep Well）：完钻井深为6000米上；经常遇到的问题：高温高压、井眼失稳、钻速低、井控安全及储存伤害等安全问题。
地质情况复杂：山前构造、高陡构造、多压力系统、不稳定岩层、地质埋藏深、地质压力异常、岩性复杂、地层含盐膏层、地层可钻性差、及有些地层存在高温高压效应。
△技术难点：如何提高机械钻速的问题1）高陡构造，地层倾角大，井深质量难以控制；2）地层岩性复杂，井壁易失稳；3）盐膏层发育，钻井难度大；4）裂缝溶洞发育，漏失严重；5）深井固井难度大，裸眼段长，温度高，固井质量难以控制。
△易发生的井下事故及原因：1）井漏→堵漏方法：循环堵漏，注堵漏泥浆；2）压差卡钻→浸泡解卡法，U型管效应；3）断钻具和井下落物。
△井身机构优化设计套管技术的发展（可以成为研究重点发展方向）1、钻头设计及选型1）岩石的结构和特点：岩石的变形性质2）牙轮钻头的破碎机理：①冲击压碎作用；②剪切作用3）PDC钻头破碎机理：剪切、预压碎、犁削、磨削等方式破碎岩石4）钻头设计理念①三牙轮钻头设计理念；②常规PDC难以吃入、地层变化频繁、最大程度提高钻头的工作稳定性）2、钻井机械参数设计（钻头的工作参数——钻压和钻速）1）钻压的选用：钻压↑→旋转阻力↑→钻具所受挤压力↑2）钻盘转速的选用：①牙轮钻头钻井参数合理配合②金刚石钻头钻井参数合理配合（钻压、转速、排量——比水功率250W/cm²左右）3）超深井小井眼环空流体流动特性（小井眼的环空压力）3、钻井水力参数设计（建立小井眼环空压耗损计算途径）△深井、超深井钻井新技术A）防斜打直技术（①②③④⑤影响因素）；B）国内防斜打直技术：1）钟摆法井斜控制技术；2）偏轴防斜打快控制技术（偏轴接头钻具）。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术【摘要】深井、超深井和复杂结构井钻井技术是石油工程领域的重要研究课题。
本文旨在探究这些钻井技术的发展现状、工艺特点、设备创新以及工程实践案例。
通过对深井和超深井的钻井技术进行分析，可以了解到其在油气勘探中的重要性和应用价值；而对复杂结构井的垂直钻井技术研究则有助于解决在地质复杂地区开采难题。
结合工程实践案例分析，可以总结出钻井技术的发展趋势和应用前景展望。
通过本文的研究，可以为深井、超深井和复杂结构井钻井技术的进一步发展提供一定的参考和借鉴。
【关键词】深井、超深井、复杂结构井、垂直钻井、技术探究、研究目的、研究意义、钻井工艺、钻井设备、工程实践、案例分析、技术发展趋势、应用前景、总结。
1. 引言1.1 探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术研究目的：深井、超深井和复杂结构井是当今石油工业开发中面临的重要挑战，钻井技术的发展将直接影响到钻井效率和成本控制。
本研究的目的在于探究深井、超深井和复杂结构井垂直钻井技术，提高钻井效率，降低钻井成本，减少钻井事故风险，促进石油工业的可持续发展。
研究意义：1.2 研究目的研究目的是为了深入探究深井、超深井和复杂结构井垂直钻井技术的原理和方法，提高钻井的效率和安全性。
通过对这些技术的研究，可以更好地了解地下岩层情况，准确预测油气资源分布，优化钻井设计方案，降低钻井风险，提高钻井成功率。
通过深入研究钻井工艺和设备创新，可以不断提升钻井技术水平，推动钻井行业的发展。
研究的目的是为了实现钻井领域的技术创新和进步，为油气勘探开发提供更可靠的技术支持和保障。
1.3 研究意义深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的研究意义主要体现在以下几个方面：深井和超深井钻井技术的研究可以帮助我们更好地开发地下资源，满足能源需求。
随着地表资源的逐渐枯竭，地下资源的开采将成为未来发展的重要方向，而深井和超深井钻井技术的提升可以有效增加勘探开发成功率，提高资源利用率。
深井和超深井钻井技术全套
深井和超深井钻井技术全套深井、超深井钻井技术问题主要包括：复杂深井井身结构及套管柱优化设计，深井高效破岩及钻井参数优选技术，深井用系列高效钻头，深井钻井装备以及其他配套技术在深井中的应用等问题。
一、复杂深井井身结构及套管柱优化设计1.井身结构设计传统的井身结构设计方法对生产井和探井没有区分，都是自下而上进行设计，这种设计可以使所设计的套管层次最少，每层套管下入的深度最浅，节省成本。
对于深井钻井，尤其是深探井钻井来说，一般对所钻地区的情况掌握不清，要切实保证钻达目的层、提高深井钻井的成功率，就必须有足够的套管层次储备，以便一旦钻遇未预料到的复杂层位时能够及时封隔，并继续钻进。
但目前的套管、钻头系列有限，只能有2~3层技术套管，只能封隔钻井过程中的2~3个复杂层位。
因而，希望每一层套管都能尽量发挥其作用，希望上部裸眼尽量长些，上部大尺寸套管尽量下得深一些，以便在下部地层钻进时有一定的套管层次储备和避免小井眼完井。
自上而下的设计方法能很好地体现上述想法，可以使设计的套管层次最少，每层套管下入的深度最深，从而有利于保证实现钻探目的，顺利钻达目的层位。
自上而下的设计方法的基本过程是：根据裸眼井段必须满足的约束条件，首先从地表开始向下确定表层套管的下入深度，然后向下逐层设计每一层技术套管的下入深度，直至目的层位裸眼井段必须满足的约束条件均为式中i一—计算点序号，在设计程序中每米取一个计算点；Pmmax ------ 裸眼井段的最大钻井液密度，g/crrP; Ppmax——裸眼井段钻遇的最大地层孔隙压力系数，g/cm3；Sb——抽吸压力系数，g/cm3；Pcmax一—裸眼井段的最大井壁稳定压力系数，g/cm3；Ppi——计算点处的地层孔隙压力系数，g∕cm3;Hi——计算点处的深度，m;△P——压差卡钻允值，MPa;Sg——激动压力系数，g/cm3；Sf——地层破裂压力安全增值系数，g/cm3；Pfi——计算点处的地层破裂压力系数，g∕cm3;Hmax ----- 裸眼井段的最大井深，m;Sk一一井涌允量系数，g/cm3。
石油工程技术 超深井钻井技术进展研究
超深井钻井技术进展研究1超深井钻井历史地球深部的岩石组成和结构只能通过地质钻探获得的间接数据来判断，为了更好的了解地球的地质构造情况，地质学家需要通过深井、超深井钻探技术来获取相关数据。
所以，近几十年来，钻井技术越来越多地被用作解决现代地质学问题的一种方法。
近几十年来，为了获得海相沉积的地质资料和油气资源，美国通过海上平台钻探了数百口深井，这些井穿过海底松散的沉积物深入到下面的玄武岩中。
目前，在太平洋以南的哥斯达黎加海岸，海上平台钻探的最深井已经达到海底之下2105m。
在陆上钻井方面，美国在德克萨斯州和俄克拉荷马州钻探了深度6500～7000m的井350多口，深度超过7000m的井50口，深度超过9000m的井4口。
其中1973～1974年勘探的最深井Berta Rogers井的井深达到了9583m，但该井用时仅为502d。
获得如此高的钻井速度一方面是由于美国强大的钻井技术水平，另一方面也是由于该井的钻探是在没有取芯的情况下进行的。
1960～1962年前苏联制定并实施了第一个系统化的大陆超深井钻探计划。
该计划实施的第一口超深井是位于哈萨克斯坦北部的Aralsorskaya井，该井的完钻井深达到5600m。
随后又在阿塞拜疆的Kura-Araks完成了Saatlinskaya 井（8200m），在西西伯利亚完成了乌伦戈斯克井（7800m）。
1970年5月，科拉超深井在摩尔曼斯克地区北部开始钻探，距扎波利亚尔诺耶市10km。
其设计深度为15000m，最终完钻深度为12263m。
在接下来的几年中，前苏联又钻探了十几口深度为4000～9000m的井。
并与1986年成立了一个特殊的国家科学企业“雅罗斯拉夫尔”来执行超深井钻探综合研究计划。
苏联在超深井方面取得的成功刺激了德国、法国、美国等其他欧美发达国家对科学大陆钻井计划的关注。
德国在拜仁（1990～1994年）钻探了超深井KTB-Oberpfalz井，其深度达到了9101m。
深井超深井钻井液及固井技术
深井超深井钻井液及固井技术目录第一节深井超深井钻井液技术 (3)一、我国深井超深井钻井液技术概述 (4)二、国外深井超深井钻井液技术概述 (5)三、油基钻井液在深井超深井中的应用情况 (11)四、水基钻井液在深井超深井中的应用情况 (13)五、新型耐高温水基钻井液 (26)六、抗高温处理剂 (39)第二节国内外深井超深井固井完井技术 (45)一、国内固井基础理论研究 (46)二、国内常规固井技术 (46)三、国内深井固井技术 (47)四、国内深井固井实例 (49)五、国内深井完井技术 (53)六、深井固井完井问题原因探讨 (56)七、深井固井完井技术措施探讨 (57)八、国外深井超深井固井技术 (59)九、国外超深井完井技术 (69)第一节深井超深井钻井液技术由于普通泥浆高温高压下会发生降解而失效,因此,钻深井超深井必须使用专门的泥浆，这种泥浆必须具有：高温稳定性、良好的润滑性和剪切稀释特性，固相含量低、高压失水量低、抗各种可溶性盐类和酸性气体的污染,有利于处理、配置、维护和减轻地层污染。
现已研制出各种适合于钻深井超深井的泥浆，新的泥浆也在不断出现。
深井超深井钻井液技术的特点:①井愈深,井下温度压力愈高，钻井中泥浆在井下停留和循环的时间愈长，使深井超深井泥浆的性能变化和稳定性成为一个突出的问题,而且井愈深,井下温度愈高,问题就愈突出。
②深井钻井裸眼长,地层压力系统复杂，泥浆密度的合理确定和控制则更为困难，且使用重泥浆时，压差大因而经常出现井漏、井喷、井塌、压差卡钻以及由此而带来的井下复杂问题,从而成为深井超深井泥浆工艺技术的难点之一。
③深井钻遇地层多而杂，地层中的油、气、水、盐、粘土等的污染可能性增大,且会因高温作用对泥浆体系的影响而加剧,从而增加了泥浆体系抗污染的技术难度。
④泥浆对深部油层的损害，因高温而加剧, 从而对打开油层钻井完井液的技术要求更加严格。
⑤浅井已取得成效的各种先进钻井工艺技术及先进工具,在深井井段应用受到很大的限制。
马深1超深井四开钻井液技术
马深1超深井四开钻井液技术马深1超深井是世界上最深的钻井井之一，井深达到了6057米，而其钻井液技术的研发和应用也是十分重要的。
本文将探讨马深1超深井四开钻井液技术的应用和优势。
四开钻井液技术，即在钻井中使用四种不同类型的钻井液，以适应各种井段的不同需要。
该技术在马深1超深井的钻井中被广泛应用，取得了很好的效果。
首先，在钻井液的选择上，马深1超深井采用了四种不同类型的钻井液：高重晶石钻井液、硬岩地层钻井液、泥页岩地层钻井液和有机质丰富页岩地层钻井液。
这四种钻井液具有不同的物理化学性质和适用范围，可以根据井段特点进行灵活调整，从而达到最佳的钻井效果。
其次，在钻井液的性能优化方面，马深1超深井采取了多种措施，保证了钻井液的性能和稳定性。
例如，在高重晶石钻井液中使用了高技术配方，优化了钻井液的性能和稳定性；在硬岩地层钻井液中添加了优质抑泡剂，降低了泡沫对钻具的冲击；在泥页岩地层钻井液中添加了黏土稳定剂和粘土抑制剂，有效防止了泥浆持续性问题；在有机质丰富页岩地层钻井液中使用了优质稀释剂，保证了井下沉积物的稀释，降低了泥浆流动阻力。
再次，在钻井液的操作和管理方面，马深1超深井严格遵守了标准操作规程，保证了钻井液的安全和稳定性。
具体来说，他们严格控制钻井液的 PH 值和浊度，通过双管减压器、流量计、渣桶等设备对钻井液进行控制和检测；并且钻井中不断排出废钻井液，以保证井内的钻井液的新鲜度和质量。
总之，马深1超深井四开钻井液技术在钻井中的应用，使得钻井液可以更好的适应各种复杂条件和井段特点，提高了钻井效率和质量。
此外，技术本身也得到了不断的优化和改进，通过不断的创新和探索，将钻井液技术发挥到极致。
除了四开钻井液技术，马深1超深井的钻井也采用了其他一系列先进的技术和设备。
例如使用了自动化钻井系统，大幅度提高了钻井精度和效率。
同时，注重施工过程中的环保和安全管理，严格控制有害气体和废水的排放，保证了工人的安全和环境的保护。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术引言：随着能源需求的不断增长，石油和天然气资源的开发已经成为国民经济发展的重要基础。
而为了开采地下石油和天然气，垂直钻井技术成为了不可或缺的一环。
在石油和天然气勘探开发中，深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井技术成为了研究的热点问题。
本文将探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术，并对其发展历程和技术特点进行梳理，为石油和天然气勘探开发提供技术支持。
一、深井、超深井和复杂结构井的定义和特点1. 深井、超深井的定义深井一般指井深大于3000米的油气钻井，而超深井则一般指井深超过6000米的油气钻井。
深井、超深井的特点主要包括井深巨大、井斜大、井径小、地温高、地压大、钻井液性能要求高、工作环境恶劣等。
2. 复杂结构井的定义复杂结构井主要指出现在外部地质力学条件变化、岩石破裂带、砂岩、泥岩层位变化等情况下，井眼扭曲、扭曲、偏差、位移、塌陷等所引发的技术难题。
复杂结构井的特点主要包括井眼不规则、井斜变化大、接近水平、局部陷落、分层不均匀、局部储量高、泥浆循环困难等。
20世纪50年代，随着石油工业的飞速发展，对于大井深、大井斜和大井径的需求不断增加，深井超深井钻井技术开始得到重视和发展。
1980年代以来，国内外在深井、超深井和复杂结构井钻井技术方面都取得了良好的进展。
深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的发展历程主要经历了以下几个阶段：1. 初级阶段在初级阶段，主要是通过技术改进提高井深，尤其在钻头材料、液相、地层处理、工程设计等方面开始有新的突破。
2. 内世代阶段内世代阶段主要是通过技术先进化、技术系统的整合和科技进步的应用来推动井深不断提高和技术发展。
1. 钻井液的优化深井超深井和复杂结构井垂直钻井所面临的地质条件复杂，工程处理难度大。
而优化钻井液是一个重要手段。
钻井液的优化可以改进井内条件，减小对地层的影响。
优化钻井液，是一种提高深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术成功率的重要措施。
深井、超深井钻井技术研究
二 、国 内深井 、超 深井 钻井技 术发展 状况
我 国的 深井 钻 井发 展较 晚 ，整个 发 展过 程可 分 为 ３ 个 阶段 。第 一 阶段 从 １ ９ ６ ６ 年到 １ ９ ７ ５ 年 。１ ９ ６ ６ 年７ 月 ８日我 国第一 口深 井大庆 松 基
６井 （ 井深 ４ ７ １ ９ ｍ） 完成 ，标 志着 我 国钻井 工 作 由打浅 井 和 中深 井发
钻头 的破岩 效率 ，避免 井底重复 破碎 。 ３ ． 选用 中转速 的镶 齿滑动 轴承 牙轮 钻头 （ 如Ｈ Ｊ ５ ２ ７ 和Ｈ Ｊ ５ ３ ７ ） 、镶 齿滚 动轴 承牙轮 钻头 （ 如Ｇ ５ ２ ７ 和Ｇ ５ ３ ７ ） 和高转 速 的钢齿 滚动金 属密
从此 开始 ，９ ｏ 年 代前 期川 东气 区的勘 探 开发也 进入 了高 潮 ，使 我 国深 井 、超 深井 钻井 工作进 入规模 性应 用阶段 。
１ ． 研制 或 引进适 应 高转 速 的 天然 和人 造 金 刚石 混合 孕镶 的 自锐 式 金 刚石 钻头 和 长寿 命 、高转 速 的涡轮 钻 具 ，并 试 验和 总结 出一 套相 应 的 工艺 技术 措施 。这 种 自锐 式金 刚石 钻头 在欧 洲 已成 功地 应用 到 深井
对 深 井 、超 深井 的 界定 ，在 国 内外不 同教 科 书上 有 不 同 的概 念 。 在 我国一 般把井 深超过 ４ ５ ０ ０ — ６ ０ ０ ０ ｍ 的 井 定 义 为 深 井 ，井 深 超 过 ６ ０ ０ ０ ｍ 的定 义为 超深井 。
展 到打深井 的 阶段 。 第二 阶段 从 １ ９ ７ ６ 年到 １ ９ ８ ５年 。１ ９ ７ ６年 ４月 ３ ０日，我 国第 一 口 超 深井 四川女 基井 （ 井深 ６ ０ １ ｌ ｍ） 完成 ，标 志着 我 国钻 井工 作 由打深
深井超深井钻井技术1
一、深井超深井钻井技术发展现状
据统计美国钻一口7000m的超深井仅需 据统计美国钻一口7000m的超深井仅需7～10个月。其中处理井下复杂情 的超深井仅需7 10个月 个月。 况所耗费的时间占完井周期的5％～15％。 况所耗费的时间占完井周期的5％～15％。复杂地质条件下所钻成的深 ％。复杂地质条件下所钻成的深 约7500m的初探井，其完井周期最短的不到1年，最长的不超过2年。 7500m的初探井 其完井周期最短的不到1 的初探井， 最长的不超过2 前苏联拥有适用高纬度地区的先进超深井钻井技术，其中涡轮及电动钻 前苏联拥有适用高纬度地区的先进超深井钻井技术， 具钻深井方面处于世界领先地位，电磁波MWD、井眼轨迹控制及纠斜 具钻深井方面处于世界领先地位，电磁波MWD、 技术先进。 技术先进。 欧洲北海是世界上深井超深井集中地区，平均井深超过5000m，属高温 欧洲北海是世界上深井超深井集中地区，平均井深超过5000m， 高压深井，目前北海地区测量井深8000m左右的大位移井钻井周期一般 高压深井，目前北海地区测量井深8000m左右的大位移井钻井周期一般 只有90d左右 只有90d左右。 左右。 德国1990年完成的 德国1990年完成的KTB大陆科探井井深9101m，在钻井应用了高新技术， 年完成的KTB大陆科探井井深 大陆科探井井深9101m，在钻井应用了高新技术， 包括VDS垂直钻井系统 顶驱、铝合金钻杆、金刚石绳索取心、 包括VDS垂直钻井系统、顶驱、铝合金钻杆、金刚石绳索取心、无固相 垂直钻井系统、 抗高温钻井液、耐高温低转速大扭矩螺杆马达、变速涡轮钻具等。 抗高温钻井液、耐高温低转速大扭矩螺杆马达、变速涡轮钻具等。
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一、深井超深井钻井技术发展现状
复杂地质条件新区第一口深探井钻井情
地区 井 号 井深（M） 井深（ 设计 库车 坳陷 南喀1 南喀1 东秋5 东秋5 克参1 克参1 柯深1 柯深1 英科1 英科1 6000 6400 6000 6800 6500 实际 5314 5314 6150 6481 6406 1987.9.151987.9.15-1990.2.23 1993.2.41993.2.4-1995.5.4 1993.11.171993.11.17-1996.2.28 1991.12.271991.12.27-1994.9.24 1994.4.11994.4.1-1996.12.25 889 820 961 1002 999 侧钻5 侧钻5次，非生产时效 65% 复杂和事故时效10.78% 复杂和事故时效10.78% 复杂和事故时效8.89% 复杂和事故时效8.89% 复杂和事故时效15.65% 复杂和事故时效15.65% 复杂和事故时效13.61% 复杂和事故时效13.61% 开钻完钻日期 （年、月、日） 完井 周期（ 周期（d） 备 注
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井技术是石油勘探开发领域的重要技术之一。
随着油气资源勘探开发难度的不断增加，对垂直钻井技术的要求也越来越高。
为了更好地探究深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井技术，本文将从技术原理、地质条件、钻井工艺和装备等方面进行深入探讨。
一、技术原理垂直钻井技术是指从地表向下钻探地下矿藏或构造地质构造的一种工艺技术。
在深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井中，需要考虑的技术原理包括地层构造、地应力、井筒稳定性、井壁稳固、井眼完整性、钻井液控制等。
通过对这些技术原理的研究和应用，可以有效地提高垂直钻井的成功率和效率。
二、地质条件深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井技术需要充分考虑地质条件。
地质条件包括地层性质、地下水压力、地温、地震活动性等因素。
这些地质条件对垂直钻井的施工和装备选择具有重要影响。
在钻井前需要进行充分的地质调查和勘察，以确保钻井施工的安全和顺利进行。
三、钻井工艺深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井工艺具有一定的特点和要求。
需要选用合适的钻井工具和装备，包括钻机、钻头、钻柱、钻井液等。
需要根据地质条件和井口情况，合理设计钻井参数，包括钻速、转速、钻压等。
需要重点关注井筒稳定性、井眼完整性和钻井液控制等关键技术环节。
四、装备技术深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井需要使用高科技装备和技术手段。
包括钻机自动化控制系统、钻头智能化设计、钻井液环境友好化等。
这些高科技装备和技术手段能够大大提高垂直钻井的效率和安全性。
五、发展趋势未来深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井技术将更加注重高效、智能、环保、安全的发展方向。
预计在深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井中，将出现更多自动化、智能化的装备和工艺，并将进一步提高垂直钻井的成功率和效率。
深井超深井钻井技术1
一、深井超深井钻井技术发展现状
世界上完成7口特深井：前苏联SG-3井12869m及SG-1井过9000m、美国瑟 复兰奇1-9井9034m、巴登1号井9159m、罗杰斯1号井9583m、Emma Lou2 井9029 m、德国HTB井9101m，其中美国占4口。
国外超深井钻井技术发展主要集中在钻机、钻头、井下工具、钻井泥浆等 方面：
超深井钻机功率大、性能好、自动化程度高、配套设备性能可靠，从而在装
备上为快速打好深井提供了物质上的准备。
钻头质量好、品种全、选型合理，可获得钻头耗用数少、钻井进尺多、钻井 速度快的好效果。
钻井液具有良好的热稳定性、润滑性和剪切稀释特性、固相含量低、高压失 水量低、可抗各种可溶性盐类和酸性气的污染。
运用井下动力钻具提高钻速、井身结构设计灵活、高强度钻杆等工具配套齐
深井超深井钻井完井技术
1
提纲
一、深井超深井钻井技术发展现状 二、深井超深井井身结构 三、深井超深井提速钻井技术 四、深井超深井井斜控制技术 五、深井超深井压力控制技术 六、深井超深井钻井复杂事故预防技术 七、深井超深井固井技术
2
一按国际通用概念：井深超过4500m或15000ft的井为深井； 井深超过6000m或 20000ft的井为超深井；井深超过9000m或30000ft的井为特深井。
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一、深井超深井钻井技术发展现状
复杂地质条件新区第一口深探井钻井情
地区
井号
库车 坳陷
南喀1 东秋5 克参1
塔西南坳 柯深1 陷 英科1
井深（M）
设计
6000 6400 6000
实际
5314 5314 6150
6800 6500
全，使得国外超深井钻井速度快、事故少、成本低、效益好。
深井超深井钻井技术
在钻进过程中，根据实际情况对钻井方案进行实时优化和调整，以 提高钻进效率和安全性。
井壁稳定技术
地层应力分析
分析地层应力分布和变化 规律，为采取有效的井壁 稳定措施提供依据。
井壁加固技术
采用水泥浆、树脂等材料 对井壁进行加固处理，以 提高其稳定性和防止坍塌。
压力控制技术
通过控制钻压、转速等参 数，控制地层应力释放和 平衡，防止井壁失稳。
钻井液与压力控制技术
03
优化钻井液性能和压力控制技术，有效应对复杂地层和超深地
层带来的挑战。
智能化与自动化
智能化钻机
研发具有自主决策和远程控制功能的智能化钻机，实现钻井作业 的自动化和远程监控。
自动化钻井系统
集成钻井、测井、固井等作业流程，实现各环节的自动化协同作 业。
数据驱动与人工智能
利用大数据和人工智能技术，对钻井数据进行实时分析，优化钻 井参数和提高作业效率。
解决方案
优化钻井设计和施工方案，提高钻井 效率，降低成本；同时加强成本控制 和管理，减少不必要的浪费。
04
深井超深井钻井的未来发展
技术创新与突破
新型钻头与钻具
01
研发更高效、更耐磨的钻头和钻具，提高钻井效率和降低成本。
随钻测量与导向技术
02
利用随钻测量和导向技术，实时监测钻井轨迹，提高钻井精度
和安全性。
深井超深井钻井技术
• 深井超深井钻井技术概述 • 深井超深井钻井的关键技术 • 深井超深井钻井的挑战与解决方案 • 深井超深井钻井的未来发展 • 案例分析：某深井超深井钻井项目实
践
01
深井超深井钻井技术概述
定义与特点
定义
深井超深井钻井技术是指钻探深 度超过3500米的钻井技术。
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具钻深井方面处于世界领先地位，电磁波MWD、井眼轨迹控制及纠斜 技术先进。
欧洲北海是世界上深井超深井集中地区，平均井深超过5000m，属高温
高压深井，目前北海地区测量井深8000m左右的大位移井钻井周期一般 只有90d左右。
德国1990年完成的KTB大陆科探井井深9101m，在钻井应用了高新技
塔西南坳 陷
表中5口井的情况反映了我国当前复杂地质条件下深探钻井现状，即井下 复杂情况和事故多（时效超过10%），周期长（均超过2年），因此，钻 井费用较高，井身质量和固井质量也还存在诸多问题
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一、深井超深井钻井技术发展现状
美国复杂地质条件初探井钻井情况
地 区 井 号 No.1 Bighornl-5 P34-29R 960-LNo.1 Daville No.1 完井年份 1982 1985 1986 1986 1994 井深（m） 7461 7564 7447 7608 6299 完井周期(d) 320 640 370 318 636
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一、深井超深井钻井技术发展现状
世界上完成7口特深井：前苏联SG -3井12869m及SG -1井过9000m、美国瑟 SG-3 SG-1 复兰奇1 -9井9034m、巴登1号井9159m、罗杰斯1号井9583m、Emma Lou2 1-9 井9029 m、德国HTB井9101m，其中美国占4口。 国外超深井钻井技术发展主要集中在钻机、钻头、井下工具、钻井泥浆等 方面：
超深井钻机功率大、性能好、自动化程度高、配套设备性能可靠，从而在装 备上为快速打好深井提供了物质上的准备。 钻头质量好、品种全、选型合理，可获得钻头耗用数少、钻井进尺多、钻井速 度快的好效果。 钻井液具有良好的热稳定性、润滑性和剪切稀释特性、固相含量低、高压失水 量低、可抗各种可溶性盐类和酸性气的污染。 运用井下动力钻具提高钻速、井身结构设计灵活、高强度钻杆等工具配套齐 全，使得国外超深井钻井速度快、事故少、成本低、效益好。
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一、深井超深井钻井技术发展现状
第三阶段（1986～现在）： 1986年3月揭开了塔里木大规模勘探的序幕，紧接着在90年代前期川东气 区的勘探开发也进入高潮，使我国深井超深井钻井工作进入规模应用的 阶段。 在这个阶段中，深井超深井数量进一步增加，11年共完成深井超深井678 口，其中超深井33口。 90年代以来陆上深井超深井钻井技术有了明显的进步。但是，复杂地质 条件下的深探井，特别是新区或新层的第一口深探井，钻井工作还存在 许多问题。 下表是塔里木盆地各复杂地质条件新区第一口深探井的钻井情况。
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一、深井超深井钻井技术发展现状
2、国外深井超深井钻井概况
世界上钻深井、超深井的国家有80多个，其中，美国、前苏联、德国的超 深井钻井技术装备和综合技术水平处于国际领先地位。 美国是世界上钻超深井历史最长、工作量最大、技术水平最高的国家，世 界上大多数超深井集中在美国。 世界上第一口超深井、特深井分别于1949年、1972年由美国完成，井深分 别为6254.8m、9159m。 1984年，前苏联钻成世界上第一口深超万米的特深井（12260 m），1991 年该井第二次测钻至井深12869 m，目前仍保持着世界最深钻井记录。
美加利福尼亚 934-29R井914.4+660.4+508+406.4+273.1+196.9(尾管)+127(尾管) 美加利福尼亚934-29R井914.4+660.4+508+406.4+273.1+196.9(尾管)+127(尾管) 沙特阿拉伯 Khuff井914.4+762+609.6+473.1+339.7+244.5+177.8(尾管)+114.3(尾管) 沙特阿拉伯Khuff井914.4+762+609.6+473.1+339.7+244.5+177.8(尾管)+114.3(尾管) 美得克萨斯 NPI960-L1井1219.2+914.4+660.4+473.1+355.6+273.1(尾管)+228.6裸眼完钻 美得克萨斯NPI960-L1井1219.2+914.4+660.4+473.1+355.6+273.1(尾管)+228.6裸眼完钻 美怀俄明洲 Bighorn1-5井762+508+406.4+301.6+250.8(尾管)+196.9(尾管)+139.7(尾管) 美怀俄明洲Bighorn1-5井762+508+406.4+301.6+250.8(尾管)+196.9(尾管)+139.7(尾管) 美阿克拉何马州 DanvilleA#1井762+609.6+406.4+301.6(尾管)+244.5(尾管) 美阿克拉何马州DanvilleA#1井762+609.6+406.4+301.6(尾管)+244.5(尾管) 德国 KTB超深井622.3+406.4+339.7+244.5(尾管)+193.7(尾管) 德国KTB超深井622.3+406.4+339.7+244.5(尾管)+193.7(尾管) 拉丁美洲及墨西哥海湾地区 762+609.6+508+406.4+346.1(尾管)+295.3(尾管)+244.5(尾 拉丁美洲及墨西哥海湾地区762+609.6+508+406.4+346.1(尾管)+295.3(尾管)+244.5(尾 管 )+193.7(尾管) 管)+193.7(尾管)
13 （4）完井套管尺寸小，甚至只能是裸眼完井，难以满足采油方面的要求 。
二、深井超深井井身结构
1、增加套管柱层次的途径
（1）增大上部套管和井眼的尺寸 增大上部井眼和套管的尺寸,可增加套管柱层次，如在 508mm套管上面 增 加一层 660.4mm或 762mm的套管来封隔地表疏松地层或用作隔水管。 国外典型复杂深井超深井套管柱程序(直径/mm)：
14
二、深井超深井井身结构
上部井眼采用大尺寸套管结构为下部井眼套管及钻头尺寸的选择提供了
较大的空间。
在钻遇复杂情况时，可增加一层或几层套管，或者可按地质加深要求进
一步加深井眼。
采用大尺寸井眼和套管受到地面设备条件、管材及工具的限制,如钻机提
升能力和套管强度限制大尺寸套管的下入深度,钻大尺寸井眼的钻头也不 容易获得等。
术，包括VDS垂直钻井系统、顶驱、铝合金钻杆、金刚石绳索取心、无 固相抗高温钻井液、耐高温低转速大扭矩螺杆马达、变速涡轮钻具等。 7
一、深井超深井钻井技术发展现状
3、国内深井超深井钻井概况
我国超深井钻井主要集中在塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地及柴达木 盆地等地区。超深井钻井技术起步较晚，我国陆上深井超深井钻井大致可 分为三个发展阶段。 第一阶段（1966～1975年）： 1966年7月28日，我国第一口深井大庆松基6井（井深4719 M）完成，标志 4719M 着我国钻井工作由打浅井和中深井发展到打深井的阶段。 在这个阶段中只打了5口深井，这5口深井是在十分艰苦的条件下，依靠我 们自己的力量完成的。继松基6井之后，又分别在大港、胜利和江汉油田打 成了超过5000M的深井，初步积累了钻深井的经验。
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一、深井超深井钻井技术发展现状
据统计美国钻一口7000m的超深井仅需7～10个月。其中处理井下复杂情
况所耗费的时间占完井周期的5％～15％。复杂地质条件下所钻成的深约 7500m的初探井，其完井周期最短的不到1年，最长的不超过2年。
前苏联拥有适用高纬度地区的先进超深井钻井技术，其中涡轮及电动钻
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一、深井超深井钻井技术发展现状
第二阶段（1976～1985年）： 1976年4月30日，我国第一口超深井女基井（井深6011M）在四川完成，标 志着我国钻井工作由打深井进一步发展到打超深井。 从1976年开始，我国每年都打深井，并且数量逐步增加，由1976年完成3口 上升到1985年完成29口。 在这个阶段中，除完成170口深井外，还完成了10口超深井，其中包括井深 超过7000M的2口超深井（四川关基井，7175M；新疆固2井，7002M），这 是我国深井超深井钻井的初步发展阶段。 在深井钻井工艺技术方面，发展了优选参数钻井和近平衡钻井技术；钻井液 体系由细分散发展到粗分散，开发了三磺和聚合物等钻井液体系；钻井液化 学处理剂和水泥外加品种增多，逐步形成系列。但是，在处理深井井下复杂 情况和事故方面，特别是井喷着火使我们付出了沉重代价。
2
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一、深井超深井钻井技术发展现状
1、深井超深井的概念
按国际通用概念：井深超过4500m或15000ft的井为深井； 井深超过6000m或 20000ft的井为超深井；井深超过9000m或30000ft的井为特深井。 从4500m深井到6000m超深井的钻井实践，人类约经历了11年时间。 从6000m超深井7500m超深井实践，人类约经历了10年时间。 从4500m深井到9000m特深井的钻井实践，人类约经历了34年，其中从6000m 超深井到9000m特深井实践约经历了23年时间，从7500m超深井到9000m特深 井实践约经历了13年。 从4500m深井到12000m特深井的钻井实践，人类约经历了46年时间，其中从 6000m到12000m特深井实践约经历了35年，从9000m特深井到12000m特深井 实践约经历了12年。
深井超深井钻井完井技术
林元华 (13908085550 ，yhlin28@ ) (13908085550， yhlin28@)