长庆定向井一趟钻技术多媒体

块最深达2800米；
(2)由于征地困难及滚动开发的需要，布井位移大、
绕障多，而且中靶半径都要求30米，因此对轨迹控制的
精准性要求更高；
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
二、“四合一”钻具结构解决的问 题
(3)上部松软地层防斜难，防碰难度大； (4)深井段常规钻具稳定性差，增斜率不稳，方位漂 移量大。
段机械钻速。
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术

通过剖面优化，利用上部松软地层定向，效率明
显高于下部地层定向。也控制了最大井斜，使得下部
轨迹调整难度大幅降低。
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钻井速度的提高，缩短钻井液对井壁浸泡时间，
既有利于保护储层，又有利于井壁稳定，提高了电测 一次成功率。
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
配套技术: (4)优化钻井液体系。针对四合一钻具，抓全井
“两个净化”，保障井眼安全，加强处理剂复配研究，
强化快速钻进中性能的处理维护措施，全井段采用无固
相钻井液，其现场工艺特点以“絮凝、抑制、润滑、携 屑、护壁”为重点，有效的保证了“四合一”钻井技术
的顺利实施，最大限度的解放了机械钻速。
“一趟钻”特别有利。
分层井井斜、方位变化数据
地层 钻进方式 井斜变化 方位变化
安定
直罗 延安 延长
“四合一”钻具复合钻进
“四合一”钻具复合钻进 “四合一”钻具复合钻进 “四合一”钻具复合钻进
+ 0.13°/50m
+ 0.24°/50m - 0.26°/50m - 0.23°/50m
+ 0.55°/50m
- 0.72°/50m + 0.3°/50m -1.22°/50m
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
(4)发挥PDC钻头优势，减少起下钻，实现快速钻进 稳定性和可控性的有机结合，使“四合一”钻
具连续满足二开后直井段、造斜段、增斜段、稳斜段
的要求，大大减少了起下钻，尤其是深井段的起下钻，
纯钻时效得以提高。 充分发挥了PDC钻头高效破岩优势，提高了全井
稳定。
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
二、“四合一”钻具结构解决的问 题
(3)钻具结构设计要能满足直井段防斜打直、绕障、 定向增斜、稳斜和轨迹调整的要求，并能稳定发挥ＰＤ Ｃ的快速钻进优势，这必然要用到动力钻具。
(4)剖面设计要求，钻具结构在长井段钻进中性能稳
定容易拟合，即要实现较高的剖面符合率。 (5)要提高效率必然要少滑动多复合钻进，还要达到 轨迹控制目的。 (6)技术要有成熟性和可操作性，不能是偶然实现或
(5)下部井段牙轮钻头钻速低，而牙轮钻头的寿命又
不适合于长井段复合钻进； (6)深井段滑动调整效率太低，卡钻风险大；
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
二、“四合一”钻具结构解决的问 题
(7)客观上，新技术员太多，现有技术规律性差，靠 经验不易迅速有效掌握。 (8)各井队轨迹控制技术百花齐放，技术管理部门监 控难度大，失误频繁。 总之，频繁起下钻倒换钻头或钻具结构，成了长庆
趟钻的比例从0的突破达到目前（6月）的31.48%，大大
提高了长庆油田定向井的施工效率。
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
一、基本情况
6892
定向井提速钻机月速度对比图
5214 4879 4387 4390 5409
5997
2003年
2004年
2005上半年
2005下半年
2006上半年
2006下半年
配套技术:
(２)优化井身剖面。 根据“四合一”钻具滑动复
合的调整能力，结合位移大小及不同区块井深，选择合
理的造斜点和初始井斜，控制最大井斜，同时强化现场 施工规范，不断修正剖面设计的准确性，提高剖面符合
率，提高轨迹的可预测性，从而解放钻井速度。
(3)优化钻井参数
优化排量、转速、钻压等钻进参数，一方面提高 携岩能力，另一方面尽可能发挥PDC+螺杆的最高机械 钻速，提高施工效率。
连续四年来钻机月速度对比
6894 4373 4821 5448 1900 2409 2953 3318
2004 2005 2006 2007
油井
气井
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
一、基本情况
近年来，油井定向井占长庆局内部市场进尺工作量 的70%以上（2007上半年达到了82.76%）。2005年气井 应用PDC提速幅度已达到26.79%，而油井定向井通过研 究试验PDC、“四合一”钻具等新工艺，提速也取得明 显成效。2007年上半年定向井钻机月速度比2006年提高 24.88%，比提速前的2004年提高56.98%。2006年二开一
械钻速
(m/h)
30.4
姬塬
322906
4819.4
志丹-安塞
陇东-白豹 合计
T系列
T系列 T系列
69
118 254
150048.41
228042.56 700996
2174.61
1932.56 2759.83
68.4
72.26 94.03
31.79
26.74 29.34
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2006年在姬塬区块试验应用后，刷新长庆钻井 历史上11项指标，钻机月速度提高23.95 %，当年
一趟钻比例达到19.31 %，经过继续深化应用至今，
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
配套技术:
(5)优化钻具结构。
根据不同区块地层特性，通过试验调整确定螺杆的
长度、稳定器位置及外径、接头尺寸、钻铤数量等，兼 顾稳定性与可调性，使得钻具获得最优性能。 (6)配置先进的测量工具。 2005年以来，先后为钻井总公司购置了26套MWD。 MWD不仅仅能节省频繁的测斜时间，更能大幅提高轨迹 调控的及时准确性，较少的调整就能获取最佳的效果， 成为成功实现“一趟钻”的抢手利器。
者低效施工的一趟钻。
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二、“四合一”钻具结构解决的问 题
3、 “四合一”钻具结构的特性 “四合一”钻具是PDC钻头和复合钻井两种技术的 继承和发展,是四种工具、四种性能的集成。具备了塔
式钟摆的防斜性能、多稳定器结构稳斜稳方位能力、复
合钻井的滑动可调性、PDC钻头的快速钻进等综合优势，
4、 “四合一”钻具结构的配套技术 由于各井队管理及技术人员认识上的差异，加之全 井段使用高值的PDC+螺杆，钻井队成本控制风险加大。
为此，勘探局一方面调整政策，主动承担试验风险，同
时技术部门采取了逐队驻井帮促、树立标杆、劳动竞赛、 统一方案、集中轮训、及时通报、技术座谈、专家咨询 等多种方法，加快了新技术的推广执行，同时在实践中 配套完善了“四合一”的整套技术。
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配套技术:
(1)不断优化钻头、螺杆设计。高效、可靠的ＰＤ Ｃ和螺杆钻具是实现一趟钻最基本保证，因此在使用中 根据地层岩性，为进一步强化PDC使用效果，从优化PDC 流场设计、冠部结构、刀翼数量、复合片大小、布齿密
度和角度等多方面不断改进试验。螺杆主要从输出参数
优化、外部结构尺寸优化等方面做了改进，成功解决了 ＰＤＣ定向难、不增斜、稳斜难、螺杆不耐磨等一系列
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
三、应用效果
1、个别试验阶段
经过前期的钻头选型试验和工具测试、方案论证， 2006年5月份在姬塬区块首批试验9口井，其中40631地 88-53井率先使用该钻具一趟完钻，成功刷新了本区块
最快速度指标。取得了良好的开端。5月底的庆阳提速
会议上，其应用前景得到与会专家的高度关注。
油田定向井技术再发展的瓶颈。
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
2、二开“一趟钻” 所需解决的问题
二、“四合一”钻具结构解决的问 题
2005年，随着PDC的个性化改进试验、MWD的引入、 螺杆性能的提高，二开“一趟钻”技术成为现场迫切期
望的一项新要求。 而要实现“一趟钻”，必须要解决：
(1)钻头寿命必须满足钻完一口井，这显然牙轮钻头 是不能胜任的； (2)选择的PDC钻头不但要满足寿命要求、速度要求， 还要可定向，可增斜，还要在长井段钻进中有利于轨迹
一步升华，从而形成了“四合一”钻具组合。
PDC钻头
技术 关键 螺杆钻具 接头 稳定器 合 理 组 合 满足了定向井二开直井段防斜、 造斜、增斜、稳斜钻井四种工况 一趟钻完成的施工需求。
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
(1)有效控制直井段井斜，缓解防碰难题
“四合一”钻具结构
是目前长庆油田控制直
井段井斜效果最好的钻具结构，在最大程度解放机械钻
2007上半年
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
二、“四合一”钻具结构解决的问 题
1、长庆油田定向井提速的瓶颈
在双稳定器、复合钻进、高效牙轮钻头等技术发挥到 极限时，长庆油田定向井再提速面临以下技术难题： (1)油田开发逐渐动用更深的储层（中生界三叠系）， 2006年平均井深比上年增加218.3米，增加12%。姬塬区
使定向井的二开直井段-造斜段-增斜段-稳斜段钻井实
现“一趟钻”完钻，成为定向井提速的高效钻具组合。
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
2005年在天然气井中下部井段使用新型的PDC钻头，钻
井速度实现了“实质性飞跃”，在油井部分区块应用PDC钻
头也取得了初步成效。在此基础上形成了“PDC钻头复合钻 井技术实现二开“一趟钻”的思路”。使复合钻井技术进
（最大井斜/井口数） 1.98/80 2.63/69 3.54/60
270 248 158
0.97/190 1.12/179 1.67/98
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
(2)延长了复合钻进的实施井段
“四合一”钻具充分利用螺杆的滑动可调性及
复合钻进缓增斜，将易斜井段变为定向造斜、增斜
段，实现微增斜或稳斜的复合钻进方式，因而最大
问题，2006年使用T系列钻头254只，平均进尺2759.83
米/只，机械钻速29.34米/小时。姬塬区块平均进尺 4790.27米/只。
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
油井不同区块的PDC使用情况
单只钻头 平均机
区块
钻头 型号
T系列
使用 只数
67
进尺(m)
平均进尺
(m)
平均纯钻 (h)
158.79
——长庆石油勘探局
主要内容
一、基本情况 二、“四合一”钻具结构解决的问题 三、应用效果 四、取得的认识 五、下一步工作设想
一、基本情况
钻井提速是适应油田增储上产发展的需要，是实现内涵发 展、降低生产成本的需要，也是钻井工程技术积累提升的需要。 2005年学习磨溪经验后，为确保长庆钻井提速协调有序、快速
高效，勘探局领导亲自挂帅，成立了局钻井提速项目组，并分
油井、气井、水平井三个督导工作组，以局发文件的形式，明 确了“三靠两保证”，“持续提速、整体提速”的提速原则， 明确了区块提速目标、技术方案、职责分工、激励政策等。
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一、基本情况
通过加大科技投入，提升技术创新能力和管理水平，连续 三年来实现整体提速，持续提速。2006年实现技术提速贡献 进尺55.5万米。2007年的预计技术提速再贡献进尺40万米。
速的前提下，可以实现直井段防斜打直（1000m洛河段
井斜控制在2°），利用螺杆随时提前绕障，从根本上
缓解了防碰难度。
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直井段井斜数据对比表
直井段最大井斜 使用井段 (米) 0-500 500-1000 1000 -1500
统计口数
四合一
（最大井斜/井口数）
非四合一
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
三、应用效果
2、区块推广阶段
6-8月在姬塬区块进行了全面推广，并在实践中进 行了十余项改进，8月该区块完井38口，就实现一趟钻 11口，两趟钻20口，施工效率大幅提升。9月份完井46
口，实现一趟钻15口，两趟钻26口，平均钻机月速度超
过了7000米/台月。
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限度的延长了复合钻进井段，实现了二开长井段复
合钻进。
长庆油田定向井二开“一趟钻”钻井技术
(3)强化了复合钻进的稳方位效果
“四合一”钻具具有螺杆、双稳定器的刚性以及
PDC钻头低钻压高转速的钻进特性，增强了复合钻进的 稳方位效果，减少了滑动施工时间。尤其在井斜较小
的情况下方位能够相对稳定，因此对于小斜井实现
(5)简单实用，易操作，新技术人员易上手。 (6)促进了安全生产 减少了起下钻，从而减少了起下钻作业中的风险。 井眼轨迹光滑，狗腿度小，扭矩摩阻小，有利于起
下钻、电测和固井质量。 直井段井斜小，可以主动绕障，防碰效果好。 杜绝了钻头事故。
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二、“四合一”钻具结构解决的问 题