小井眼钻井技术的特点与应用
小井眼水平井钻井技术
小井眼水平井钻井技术摘要：小井眼开窗侧钻井工艺技术的运用，分析小井眼侧钻井实际固井作业中存在的问题，针对难点，提出解决小井眼开窗侧钻井固井工艺技术存在问题的重要措施。
本文对小井眼水平井钻井技术进行分析，以供参考。
关键词：小井眼；水平井；钻井技术引言国内多数油田进入开发后期，在长时间的开发生产中由于套管变形、损坏、井下落物施工、井下水锥、气锥各方面影响导致油井已经不能正常生产，为降低钻井成本，开发油田潜力，国内开始广泛研究推行小井眼开窗侧钻井。
1小井眼水平井技术简介小井眼水平井技术是指用直径小于等于6″的井眼穿过目的层，井斜不小于86°，并保持这一角度直至打完水平段的一种钻井技术。
具有小井眼井和水平井的双重优点，具有机械钻速高、钻井成本低、环境污染物排放量少等优势，在老油田加密井开采剩余油、老井和报废井改造再利用，以及特殊油气藏资源的开采中得到广泛应用。
小井眼钻井技术在国外研究起步较早，20世纪50年代美国就开始使用该项技术，节约了钻井成本，20世纪60年代前后是国外小井眼技术发展的高峰期，世界上各石油公司共钻超过3200口小井眼井，取得了较高的经济效益。
进入21世纪前后，国际油价居高不下，小井眼技术未得到足够重视，技术也未取得实质性突破。
直到近10年来，各老油田开发进入后期和国际油价的下跌，小井眼技术和小井眼水平井技术再次进入高速发展阶段，除了在1000m以内浅井中得到应用，在垂深超过3500m的深井中也得到较大范围应用，并取得了良好效果。
2小井眼水平井钻井优势2.1技术发展迅速目前，国内外针对小井眼钻井技术的研发进展飞速，从小井眼钻井钻机、配套工具（井口、防喷、井下动力钻具）到小井眼钻井的整套技术（井控技术、固井技术以及钻井液优化等），都获得了快速的发展，促进了小井眼钻井技术安全高效地发展。
2.2环保压力减小国内外对钻井过程中的环境问题非常重视，常规钻井过程中会产生大量的钻屑、废油、泥浆以及钻井液，还有噪声污染、空气污染等，都对环境造成了污染。
小井眼修井技术的特点及其应用研究
小井眼修井技术的特点及其应用研究小井眼修井技术在油田开发和生产的过程中有着非常广泛的应用，当井眼出现问题时，该技术可以快速高效的恢复油田的生产。
本文主要针对小井眼修井技术所具有的特点以及小井眼修井技术的具体应用两个方面的问题进行了详细地探讨和分析。
标签：小井眼；修井技术；应用策略随着经济的不断发展和科技的不断进步，我国很多产业在进行生产的过程中需要石油作为能源物质，因此油田的开发和生产工作对于我国社会的进步来说有很重要的作用。
小井眼修井工作能够在油井出现问题时帮助其尽快恢复生产，因此对小井眼修井技术的特点及其应用进行分析是一项非常重要的工作。
1、小井眼修井技术所具有的特点分析1.1小井眼修井技术具有一定的难度由于丛式井组可以在很大程度上节约土地面积，提高资源的利用效率以及实现油田开发工作的简化和优化，因此在很多油田中都会存在丛式井组。
相关人员在克拉玛依油田进行生产的过程中，会发现油田中存在数量不少的丛式井组，同时克拉玛依油田的小井眼中还有许多斜井，虽然斜井和丛式井组在油田开发的过程中能够发挥一定的作用，但是由于斜井以及丛式井组在油田中的数目过多，导致小井眼修井技术的复杂度在很大程度上有所提高，那么与此同时修井工作的难度就会增加。
工作人员在油田进行具体实践工作的过程中，必须尽可能准确地将作用力疏导在规定的卡点上，但是与其他工作相比，这项工作的难度非常大，是小井眼修井技术中的重点，同时也是修井工作中的难点。
如果工作人员在工作的过程中不能保证其精确度，那么就会在一定程度上影响打捞工作的正常操作。
1.2小井眼修井技术容易出现砂卡的现象大部分小井眼的容积相对来说都较小，井眼里面还有必须要占据一定容积的管柱部分，这样井眼内部的空间就会进一步变小。
在这种情况下，相关工作人员在进行小井眼修井工作的过程中，即便是使用数量非常小的工业用砂，井眼的位置还是会出现柱状的砂体，而且这种砂体无论是体积还是长度都比较大，这样工作人员在对小井眼进行修缮的过程中就非常容易出现砂卡的情况。
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。
小井眼快优钻井关键技术研究
小井眼快优钻井关键技术研究随着石油工业的不断发展，对于钻井技术的要求也越来越高。
小井眼快优钻井技术是一种高效、节能、环保的钻井方式，其关键技术研究对于提高钻井效率、降低成本、减少环境影响具有重要意义。
本文将对小井眼快优钻井关键技术进行研究分析，探索其在石油工业中的应用前景。
一、小井眼快优钻井概述小井眼指的是井眼直径小于8.5英寸的油气钻井。
小井眼快优钻井技术是在小井眼环境下，通过优化井眼结构、改进钻井工艺和装备、提高作业效率等手段，实现快速、高效、安全、节能、环保的钻井作业方式。
小井眼快优钻井技术是以提高钻井效率、降低钻井成本、减少环境影响为目标的技术创新，是钻井领域的一项重要进展。
1. 井眼结构优化小井眼的井眼结构复杂，井眼直径小、曲度大，容易产生井眼塌陷、卡钻等问题。
对小井眼的井眼结构进行优化是小井眼快优钻井的关键技术之一。
在井眼设计上，需要考虑井眼的压裂强度、井壁稳定性、井眼通径等因素，采用合理的井眼设计方案，避免井眼塌陷和卡钻现象的发生。
2. 钻井液技术改进钻井液作为钻井过程中的重要工作介质，对于小井眼快优钻井至关重要。
传统的钻井液在小井眼环境下存在着流变性能差、泥浆密度大、自由液多等问题，容易引起井眼塌陷、井底压力过大等问题。
钻井液技术的改进对于小井眼快优钻井至关重要，需要研发适用于小井眼环境的低密度、高渗透性的钻井液，并且要考虑其对地层的保护作用。
3. 钻具优化设计由于小井眼的特殊性，传统的钻具在小井眼环境下容易产生钢管卡扣、漂移、旋转受阻等问题，影响钻井的作业效率。
钻具的优化设计对于小井眼快优钻井至关重要。
研发轻量化、高强度、耐磨损的钻具，提高钻井钻具的抗扭矩、抗拉伸性能，以及提高钻井液和钻具之间的兼容性，从而提高钻井的作业效率。
在小井眼快优钻井中，钻井技术的创新是提高作业效率的关键。
在小井眼环境下，传统的钻井方法和操作流程不再适用，需要根据小井眼的特点，研发适用于小井眼快优钻井的新型钻井工艺和操作流程。
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。
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。
第3讲小井眼钻井技术课件
小井眼中钻柱的旋转对环空压降的影响也很大， 随着钻柱的高速旋转，环空压降会显著增加。
例： Amoco公司做过实验： 井深 2438m ，泥浆密度 ρ m =1.028/cm 3 ，泵排量
Q=3.15l/s ，钻柱不旋转时，环空压降为 3.4MP a , 当 循密度为1.13g/cm3，钻柱以600转/分(RPM)旋转时， 环空压降为7.5MP ,当量循环密度为1.33g/cm3 。 16
(二)小井眼井涌检测技术
常规钻井主要通过监测泥浆池液面的增量来控制检测井涌。
这种检测方法的灵魂度主要取决于液面高度仪和操作人员的警
惕性。这种方法一般要等到泥浆池的增量达到2m3 以上才能检
测到井涌，显然小井眼钻井不能单纯依靠池增量来检测井涌，
必须应用新的方法来提高检测精度和灵魂度。国外发展了一些
小井眼井涌检测方法。
13
五、小井眼井控技术
(一)小井眼井控与常规井控的差别 1、环空间隙小 (小井眼环空体积小)
图8
14
与常规井眼相比，小井眼环空间隙小，体积小。 同样的流体侵入量，小井眼比常规井眼：流体在
环空占的体积大，上返速度快，对溢流很敏感。 例： 318升的溢流在常规井眼环空中占12m长，使
井底压力降低0.105MPa；在小井眼环空中占114m长， 使井底压力降低0.84MPa。流体在小井眼环空上返的速 度是在常规井眼环空上返速度的数倍。
第3讲 小井眼钻井技术.
四、小井眼钻井设备及工具 （一）小井眼钻机 适用于小井眼的钻机：常规小型石油钻机、连续 取芯钻机、混合钻机、连续软管作业装置。 国外大部分使用小型石油钻机和车装钻修两用钻 机。例如美国生产的65-B型车装钻机 用27/8”- 41/2” 钻杆 ，钻深
为满足小井眼钻井的要求，国外一些公司专门研制了多种型号的 小井眼钻机，例如瑞典Microdrill公司研制的小井眼钻机 钻深能力介于800-1700m之间 钻机总高10.91m（相同钻深能力的常规钻机总高为40m） 外形尺寸 9.50*3.53*10.91 井场占地25*32m，是常规钻机占地面积的1/4。
图 5
国外一些公司用矿业连续取芯钻机钻小井眼探井。
图 6
连续软管钻井装置
图 7
（二）小井眼钻头及钻杆 1、小井眼钻头 80年代中期以来，钻头技术取得重大进展，不再构成小井 眼钻井的障碍。适用于小井眼的钻头有：牙轮钻头. PDC. TSP 钻头和天然金刚石钻头。一般采用PDC.TSP钻头.还有用偏心 PDC钻头。 2、小井眼钻杆 标准尺寸的钻杆 31/2〃 27/8〃有时也用23/8〃 的油管。 连续软管 用一根根长度有限的钢管对焊而成,长度可根 据需要而定。软管的材料用淬火钢、回火钢或钛合金钢。 连续软管的外径有1〃、11/4〃 、11/2〃 、13/4〃 、2〃 、 23/8〃 和37/8〃的，可满足钻井和修井的要求。
2、系统的压力损失大 系统的压力损失包括：地面管汇、钻柱内、钻头 水眼和环空压力损失。 实验表明，小井眼中系统压力损失的分布规律与 常规井中的分布规律正相反。在小井眼中，环空压力 损失占泵压的90%,甚至更多，其它损失占泵压的10%； 在常规井中，钻柱内及钻头的压力损失占泵压的90%， 环空压力损失仅为泵压的10%。 小井眼中钻柱的旋转对环空压降的影响也很大， 随着钻柱的高速旋转，环空压降会显著增加。 例：Amoco公司做过实验： 井深 2438m ，泥浆密度 ρ m =1.028/cm3 ，泵排量 Q=3.15l/s，钻柱不旋转时，环空压降为3.4MPa ,当量 循密度为 1.13g/cm3 ，钻柱以 600 转 / 分（ RPM ）旋转时， 环空压降为7.5MPa,当量循环密度为1.33g/cm3 。
小井眼钻井技术的特点与应用
Ｑ：
Ｓｃｉ ｅｎ ｃｅ ｅ ｎｄ Ｔｅｃｈ ｎｏ ｌ ｏｇ ｙ ￣ｎｏ ｖａ ｔ ｉ ｏｎ Ｈｅ ｒ ａ ｌ ｄ
工 业 技 术
小 井 眼钻井 技 术 的特 点 与应 用
欧 阳 涛
（ 中油辽河油田公司钻采工艺研究院 辽 宁盘锦
１ ２ ４ ０ １ ０ ）
摘 要 ： 为了降低我 国石油开发的开采成本 ， 同时提 高石油的开采量， 将小井眼钻井技 术应用到中国的石油开采中是一种必Ｉ 嗫韪势。 小井眼钻井
不 可 避 免 的受 到 了 国际 石油 市 场 的影 响和
是试钻 ， 试 钻是 正 式 进 行 钻 井 前 的 一 项 必
井 技 术 的研 究 。 只有这 样 ， 才能 提 高 我 国探
随 着 经济 的发 展 和人 民 生 活 水 平 的 提 井成 功 率 ， 使 我 国石油 工业的 勘 探 开发取 得 加 入ｗ Ｔ０以 后 ， 经 济 实 力 进 一 步加 强 ， 但 争能 力。
１ 小 井眼 钻井 施工 的特 点
小井 眼钻 井技 术是 指 利 用小尺寸钻 头 ，
井过 程 中， 石 油 的 排 量 受到 一 定影 响 。 同 时 争 。 然而， 随 着 我 们 国家 政 策 的 开放 ， 与 国 在 钻 井 过 程 中产 生 的排 泥 、 排 沙 问题 也 很 外 业 务 往 来 的 频 次 增 加 ， 已有 越 来 越 多 的
对井眼尺寸偏小的钻井 ， 配 套小 井 眼 早 期 棘 手 。 第四， 施 工中 ， 需 要 预 测 和 绘 制 井 眼 石 油 品种 和 数 量 涌人 中国市场 。 我们 国 内的 井涌预警 ， 检 测 技 术 液 等 一 系 列相 应 的 措 轨 迹 用以 科 学 钻 井 并 减 少事 故 的 发 生 。例 石 油 企 业在 迎 来更多 机会 的 同时 ， 也 面 临 着 施， 针 对 规 模 比 较 小 的油 井 实 施 钻 采 作 业 如 ， 测 斜 时要 求 以 录 井 钻头 的 位 置为 准 。 对 更高 的 生 产 要求 ， 井 眼 轨 迹 的 设计 。 对 于 要 开 窗 进 眼 轨 迹 很 不容 易 控 制 ， 从 而 使 造 斜 率难 以 本。运 用 小 井 眼钻 井技 术 ， 使 钻 井成 功 率 有 实 施 准 确 计算 和 预 测 ， 是 顺 利 进 行 小 井 眼 踪每 一 个单 根 钻 井 的 状况 。 第五， 小井 眼 钻 另外 ， 我们 国 家人 均土 地可 利 用资 源非 常 贫 钻 井 施 工的 基 本 保 障 。 小 井 眼 钻 井 技 术 除 井 技 术 完 成 钻 井 作 业 的 程 序 异 常复 杂 ， 这 乏 。 石 油 工业 开发 过程 中， 会严重污染到占 了考 虑 常 规 钻 井 的 特 点 外 ， 还 应 考 虑 井 限 也加 大了实施 钻 井施 工作业 的难 度。 在钻 井 地 钻 井 和周 边 的环境 ， 故而 大 力推 广小井 眼 小、 开窗、 井段短、 造 斜 率 等 因素 的 限 制 。
小井眼侧钻短半径水平井钻井技术
小井眼侧钻短半径水平井钻井技术
小井眼侧钻短半径水平井是一种新兴的钻井技术，它主要是应用于石油勘探、开发和生产过程中，特别是在油气储层中无法进行常规开采或生产的情况下。
小井眼侧钻短半径水平井采用侧钻技术，在原有钻孔的基础上向侧面扩展钻孔，使井筒能够在短距离内穿过厚储层，提高生产效率和采选率。
小井眼侧钻短半径水平井的核心是钻头的设计和控制技术，这是确保钻井效果和生产效率的关键。
它不仅需要有足够强的钻头，而且还需要使用先进的电子技术、控制系统和联机分析等技术来实现井筒追踪、、控制、数据采集和分析，以便更快、更准确地控制方向和位置。
相较于常规单井钻井技术，小井眼侧钻短半径水平井在产能和效益上显然更高。
但也存在着一些潜在的技术和环境问题，例如稳定性、环境污染、数据保存等难题。
因此，在使用该技术时需要全面考虑各种因素，最大限度地减少风险，同时不断技术创新提高钻井技术的效率和成功率。
总之，小井眼侧钻短半径水平井是一种新型的钻井技术，在石油生产领域中具有广泛应用前景。
在保障钻井质量的前提下，高效、精确、安全的钻井技术将为油气储量的开采和生产带来新机遇，为我国的能源供应提供有力支撑。
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。
超深难钻地层小井眼侧钻技术
超深难钻地层小井眼侧钻技术超深难钻地层小井眼侧钻技术摘要：随着石油钻井深度的不断加深和地层复杂程度的提高，传统的钻井技术已经无法满足油气勘探与开采的需求。
随之出现的小井眼侧钻技术，可以有效地解决深井高温高压、难钻地层和油气藏分布不均等问题，具有很高的经济效益和社会效益。
关键词：小井眼侧钻，难钻地层，经济效益，社会效益小井眼侧钻技术是一种以爆破或机械手段在井眼侧部制造洞眼，从而在井眼侧部钻入储层的钻井技术。
该技术可以有效地提高钻井效率和钻井成功率，尤其适用于超深难钻地层。
在钻井过程中，往往会遇到一些难钻地层，例如高压高温地层、岩溶地层、脆层等，这些地层往往难以突破和钻进，从而给钻井过程和油气勘探开采带来很大的困难。
小井眼侧钻技术的主要优点是，可以在不影响常规钻井的情况下，钻入难以钻进的地层，从而提高油气勘探开采的成功率和产量。
同时，小井眼侧钻的井眼直径相比常规钻井要小，可以减少钻井的成本，尤其适用于深井和难钻地层。
另外，小井眼侧钻技术可以提高钻井效率，加速油气勘探开采过程，从而具有很高的经济和社会效益。
在实践中，小井眼侧钻技术需要合理选择侧钻位置和侧钻方向，以尽量避免地层崩塌和环空塞漏，从而确保钻井的安全和顺利进行。
此外，小井眼侧钻还需要配合其他先进的钻井技术，如钻头与导向钻头的配合、轨迹控制等，以提高钻井的成功率和效率。
随着油气资源的日益枯竭和勘探开采的难度提高，小井眼侧钻技术将会得到更加广泛的应用和发展。
未来，我们需要不断探索和创新，发展出更加高效、安全和环保的小井眼侧钻技术，以满足油气勘探和开采的需求。
小井眼侧钻技术的优势不仅在于钻井的效率和成本，更在于它能够延长井下的生产周期。
传统的垂直钻井难以进入层次复杂、储层价值相对较低的地层，而小井眼侧钻技术则能够钻入这些地层，从而提高了油气生产量和接收的信息量。
由于小井眼侧钻技术可以选择不同的方向和角度钻入储层，因此，在一个储层内可以钻入多个钻眼，从而扩大了接收数据和精确定位的范围。
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。
塔河油田小井眼侧钻水平井钻井液技术
塔河油田小井眼侧钻水平井钻井液技术塔河油田是中国大陆一处重要的油田，近年来油田的发展对于能源的供应有着重要的作用，并且油田开采和油井的多样化建设也得到了更多投入。
其中小井眼侧钻水平井的建设是其中的一项重点项目，而钻井液技术的应用则是保障工程的重要保证。
小井眼侧钻水平井的特点在于：地层组构相对稳定、储层建立在底泥中、钻井深度不高等，因此比传统直井井筒小，但是水平段的地层水平较大。
钻井液技术在小井眼侧钻水平井建设中的作用极其重要。
由于整座油田的油气藏被充分勘探，垂直井的钻井很难找到新的储层，因此小井眼侧钻水平井的钻井液要确保其不破坏储层和井壁，不污染地下水、同时满足长时间不失水解稳定性和良好的物理化学性能。
传统的钻井液主要由黏土、水和化学剂组成，而现今的钻井液多采用聚合物化合物、纳米材料等进行改进。
（一）聚合物化合物聚合物化合物是指由多个单体通过共价键结合而成的化合物，如聚乙烯、聚丙烯等。
在小井眼侧钻水平井的建设中，常常需要用到多种不同的聚合物化合物来达到不同的钻井液性能。
例如，黏度传统的钻井液黏度较大，不适用于小井眼侧钻水平井，而高分子聚丙烯可以提高液体的流动性，降低液体阻力，从而提高钻速；聚乙烯醇可以降低钻井液的黏度，保证井壁稳定；聚醚酰胺可以减少钻井液破坏储层的风险，而且聚醚酰胺本身稳定性优良，对井壁的破坏极小。
（二）纳米材料纳米材料是指至少在一维，如纳米粒子、纳米管等尺寸小于100nm的材料。
在小井眼侧钻水平井的建设中，纳米材料可以作为一种新型钻井液添加剂使用。
与传统的化学剂添加剂相比，纳米材料的添加可以改善钻井液的物理和化学性质，提高稳定性和韧性，但成本较高。
纳米石墨烯作为一种纳米材料应用于钻井液中，可以提高小井眼侧钻水平井的钻井效率和工作效率。
（三）其他改进钻井液在小井眼侧钻水平井建设中还需要满足一些其他的要求，如抑制垢积、降低井筒摩擦力、防止井架、砂、泥等进入井下等。
钻井液中加入的硅烷可以提高液体的附着性，防止垢积，降低井筒摩擦力和防止垃圾进入井下，外层环状体可以增加钻井液的剪切稳定性，从而降低井架、泥等物质的流入井下。
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。
小井眼钻井钻具组合及轨迹控制对策探讨
小井眼钻井钻具组合及轨迹控制对策探讨小井眼钻井是油田开发中常见的一种钻井方式，其钻井钻具组合和轨迹控制对策对于钻井的安全、高效和成功至关重要。
本文将探讨小井眼钻井钻具组合及轨迹控制对策的相关问题，并提出一些解决方案和改进意见。
一、小井眼钻井钻具组合小井眼钻井的特点是钻井深度相对较浅，直径相对较小，需要使用专门的钻具组合才能满足钻井的要求。
通常小井眼钻井的钻具组合包括钻头、钻杆、钻井液和辅助工具等。
1. 钻头：小井眼钻井中常用的钻头有PDC钻头和钢牙钻头。
PDC钻头具有较好的强度和耐磨性能，适合钻取坚硬的岩层；钢牙钻头则适合钻取软、易破碎的岩层。
选择合适的钻头对于小井眼钻井的成功至关重要。
2. 钻杆：小井眼钻井中常用的钻杆有直齿钻杆和螺旋钻杆。
直齿钻杆适合于硬岩层的钻取，具有较好的传递扭矩的能力；螺旋钻杆适合于软岩层的钻取，具有较好的扭转性能。
合理选择钻杆能够提高钻井的效率和安全性。
3. 钻井液：小井眼钻井中常用的钻井液有泥浆和泡沫。
泥浆适用于岩层稳定、孔洞小的地层；泡沫适用于砂岩和砾石岩层。
选择合适的钻井液能够减小地层的侵入、减少井眼扩大速度。
4. 辅助工具：小井眼钻井中还需要一些辅助工具来完成各项作业，比如鉆具接头、过接头、转换接头等。
这些辅助工具能够提高钻井的作业效率和安全性。
二、小井眼钻井轨迹控制对策小井眼钻井中的轨迹控制对策主要包括测井、井眼稳定、位移控制和方向控制等方面。
1. 测井：在小井眼钻井中，测井是非常重要的一环，能够提供井眼和地层的实时信息，为钻井提供重要的数据支持。
目前常用的测井方法有核磁共振测井、声波测井、电阻率测井等。
选择合适的测井工具和方法，可以提高钻井的成功率和效率。
2. 井眼稳定：小井眼钻井中，井眼的稳定是至关重要的。
井眼的稳定与钻井液的性能、地层的性质和钻井工艺等密切相关。
合理选择泥浆、控制井眼压力、优化井眼支撑措施等都可以提高井眼的稳定性。
3. 位移控制：小井眼钻井中，位移控制主要是通过合理选择钻井液系统、控制井眼扩大速度和合理设计钻井方案等手段来控制位移。
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小井眼钻井技术的特点与应用
摘要：为了降低我国石油开发的开采成本，同时提高石油的开采量，将小井眼钻井技术应用到中国的石油开采中是一种必然趋势。
小井眼钻井技术包含了十分精湛的工艺，它不单单涵盖了钻井、探井、修井等一系列与开采相关的操作程序，同时还需要与之相对应的石油设备和辅助工艺技术加以共同应用。
目前，我们国家的小井眼钻井技术尚不成熟，所以要求我们要学习国外石油企业较为先进的小井眼钻井技术、引入较为良好的小井眼钻井设备和工具。
这也有利于我们了解国外小井眼钻井技术的发展状况，并有效促进国内小井眼钻井技术的发展。
关键词：小井眼钻井特点应用
1 小井眼钻井施工的特点
小井眼钻井技术是指利用小尺寸钻头，对井眼尺寸偏小的钻井，配套小井眼早期井涌预警，检测技术液等一系列相应的措施，针对规模比较小的油井实施钻采作业的新技术。
在对老井的二次开发中，小井眼钻井技术也发挥出了不小的作用。
小井眼钻井施工的程序有以下几个方面：第一，井眼轨迹的设计。
对于要开窗进行侧钻的水平井来说，对井眼轨迹的形状实施准确计算和预测，是顺利进行小井眼钻井施工的基本保障。
小井眼钻井技术除了考虑常规钻井的特点外，还应考虑井眼小、开窗、井段短、造斜率
等因素的限制。
第二，进行开窗，修窗和试钻。
全面检查地面仪器和钻井定向的工具，螺旋仪器、有线的仪器力争下井过程中一次成功下到井底。
进行开窗，铣锥初铣套管时，降低压力和转速。
用强磁铁清除出口处的铁屑。
还应测试，保证窗口没有异常情况。
修窗后的工序是试钻，试钻是正式进行钻井前的一项必要工作，应确保此项工作顺利进行。
第三，保证钻井液的润滑性。
通常情况下，小井眼的井斜较大，造斜率偏高。
对钻井液的粘度要求比较高，带沙率偏高，润滑性能较好。
为了更好地保护油气层，加大环境的接受力能力，应选择用相对稳定的润滑液，这对小井眼钻井技术能否获得成功起着十分重要的作用。
小井眼环境空间间隙十分陕窄，如果在此环境下使用小井眼技术，需要注意几点问题。
第一，空间间隙小，环空地带压力大。
在环空压力大的情况下，井下非常容易发生井漏的问题。
井漏问题是石油资源开采过程中最难处理，也是最难避免的问题。
一旦井漏问题发生，后果将十分严重。
小井眼钻井技术施工环境的特点实际上增加了井漏问题发生的可能性。
第二，运用小井眼技术时泵压普遍偏高。
机器长时间在压力高的环境下运行会对设备安全产生不利影响。
所以，要不断关注钻具的安全隐患问题。
第三，受钻井环境、钻具、井眼的条件限制。
由于开发时所处的地质情况比较恶劣，因此钻井过程中，石油的排量受到一定影响。
同时在钻井过程中产生的排泥、排沙问题也很棘手。
第四，施工中，需要预测和绘制井眼轨迹用以科学钻井并减少事故的发生。
例如，测斜时要求以录井钻头的位置为准。
对于发生造
斜率出现误差或是异常的状况，要求反复测量，减少误差，并且考虑地层物质对于方位产生的影响。
小井眼钻井的井眼轨迹很不容易控制，从而使造斜率难以实现精准。
在滑动钻井的过程中应持续跟踪每一个单根钻井的状况。
第五，小井眼钻井技术完成钻井作业的程序异常复杂，这也加大了实施钻井施工作业的难度。
在钻井的过程中如果掉落硬物的话，特别容易被卡。
井控要求非常高，尤其对小井眼的施工来说，对于钻井液的质量要求十分严苛。
2 小井眼钻井技术的现状与应用情况
随着经济的发展和人民生活水平的提高，国内外对石油的需求迅速增加。
在我国加入WTO以后，经济实力进一步加强，但不可避免的受到了国际石油市场的影响和冲击。
尽管我们国家的油气资源相对比较丰富，但我国在石油勘探和开采的技术领域还处在发展阶段，我国石油资源的勘探开发仍有一定的潜力，经过努力可以做到维持必要的国内生产，保障我国石油的基础供应。
我们国家的小井眼钻井技术当前的水平上已经在开发小型油藏、边际油藏、低渗油田等方面有了显著成效。
例如大庆油田、辽河油田等区域的开发程度已进入油气资源开发的后期，与早期相比，其产量已有所减少。
在老油田的再钻井过程中，小井眼钻井技术作为老井开发油气资源的新方法是个不错的选择。
就大多数深井平台而言，此种措施效果十分明显，且经济效益也很乐观。
在大量的低渗油田和较小的边境油藏中正确运用小井眼技术，能够有效降低常规钻井的成本，也相应地增加了我们国家石油
企业的开采量，同时进一步促进了油田所在区域的经济发展。
另一方面，作为各个国家都十分稀缺的自然资源，石油产业市场的紧张带动着国际油价也在持续激烈地竞争。
然而，随着我们国家政策的开放，与国外业务往来的频次增加，已有越来越多的石油品种和数量涌入中国市场。
我们国内的石油企业在迎来更多机会的同时，也面临着更高的生产要求，要求企业要尽力做到“投入最小化，收益最大化”。
实现这一要求，我们不得不思考这样一个问题：如何降低勘探和开发成本？最为重要的是钻井的成本。
运用小井眼钻井技术，使钻井成功率有所提升，从而也就降低了石油的钻井成本。
另外，我们国家人均土地可利用资源非常贫乏。
石油工业开发过程中，会严重污染到占地钻井和周边的环境，故而大力推广小井眼钻井技术对缓解人地矛盾和生态问题也起到了不可忽视的作用。
因此，我们应结合目前我国油田和钻井技术的实际情况，学习国外先进的小井眼钻井技术，加快小井眼钻井技术的研究。
只有这样，才能提高我国探井成功率，使我国石油工业的勘探开发取得突破性的进展，在国际市场上具有较强的竞争能力。
参考文献
[1] 胡世良，熊光荣.自动旋转导向钻井工具结构原理及特点[J].科学时代，2010(7).
[2] 晓霞，秦本良，吴强.小井眼钻井井控技术[J].石油技术工业，2011(3).
[3] 李晓岑，管雅丽，黄健，等.四川省自贡市清代井盐钻井工具的初步检测和分析[J].盐业史研究，2009(3).。