国内外页岩气开发钻完井配套技术
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井 只需 要 ２ ８ ０ ｈ 。
超过 ３ ０ ０ ０ ｍ。采用长 曲率半径 ， 每３ ０ ｍ造斜度为
１ ０ 。 ～１ ５ 。 ， 为便 于 后期 改造 ， 利 于 压裂 液 返 排 和产 出 水 流 向跟部 ， 采 取 水 平 段 端 部 都 比跟 部 略 高 （ １ ５～
等困难 ， 地层可钻性差 （ 白云岩 、 石英砂岩 ） ， 机械钻
速低。
开发产业化步伐亟待解决的迫切 问题 。
１ 国外技术现 状
国外 页岩气 开发 先 后经 历 了直井 、 单 支水 平 井 、 多 分支 水平 井 、 丛式 井、 Ｐ Ａ Ｄ水 平 井 钻 井 的 发 展 历
（ ３ ） 储层保护 困难 ， 对 固井技术要求 高。页岩 气 储层 孔 隙度 极低 ， 泥 页 岩粘 土 矿 物 具 有 潜在 的水
２ 国 内页岩气钻完井技术现状
２ ． １ 施 工难 点
（ １ ） 井 下 复 杂 情 况 。对 页 岩 气 藏 缺 少 认 识 ， 井
关页岩气钻井工艺及相关配套技术还处于初期探索 壁稳定控制困难 ， 发生复杂情况几率较高。 阶段 ， 各开 发 区块普 遍存 地 质情 况不 清 晰 ， 地 层 特点 （ ２ ） 钻井提速 困难。由于页岩气藏岩性特点 ，
４ ５ ｒ ｎ ） 的措 施 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ４—１ ２
（ ２ ） 页岩 气井 井 壁 稳 定控 制 技术 。页 岩具 有 易 膨胀 、 易破碎 的特 点 ， 开展 页岩 气钻井 井 壁稳定 性 研
究， 避免钻井过程 中井壁 的缩颈或坍塌是 页岩气钻
基金项 目： 长城 钻探局级项 目（ ２ ０ １ ０ Ｂ １ ３— ３ ） 。
作者简介 ： 高清春 （ １ ９ ８ ３一 ） ， 男， 助理 工程师 ， 主要从 事钻完井工具 、 工艺设计 。
・
wk.baidu.com
６ｌ ・
高清春 ： 国 内外 页岩 气开发钻 完 井配套技 术
井顺 利 的保 障 。
快页岩气钻井速度 ， 提高单井产能， 实现安全快速钻 井， 降低施工成本 ， 提高页岩气开发的经济性 。
中 国页岩气 勘探 开 发 正 处 于起 步 阶段 ， 对 典 型 页岩气 开发 区 块 的地 层 特 征 和储 层 特 性 缺 乏认 识 ， 尚有 待于 系统 的 勘 探 和评 价 。建 议 结 合 国 内水 平
程， 其中钻一 口水平井成本大约 ３ ５ ０ 万美元 ， 而钻单 支 丛式 井 的成本 大 约是 １ ０ ０—１ ２ ０万 美 元 Ｊ 。
２ ０ ０ ２年 以 前 ， 国外 页 岩 气 勘 探 主 要 钻 直 井 为 主， 井深 ｌ ５ ０ ０ ｍ 左右 ， 上部 地 层采 用平 衡 （ 过平 衡 ） 钻 井方 式 ； 储层 采 用 空 气 钻 井 Ｊ 。 由于 页岩 气 藏 上 部 地层 复杂 ， 通 常直 井井 身结 构 在 ４开 以上 。 ２ ０ ０ ３年至 今 ， 页岩气 开采 主 要 以水平 井 配 合 清 水压裂 技术 为主＿ ６ Ｊ 。 国外 水 平 井 井 深 为 １ ２ ０ ０～ ２ ５ ０ ０ ｒ ｎ ， 水平 段 长 度 为 ６ ０ ０～ｌ ５ ０ ０ ｍ， 最 长 水 平 段
况、 技术难 点和关键技术 ，归纳 国内页岩气勘探 开发的配套工艺技术 。 关键词 ： 页岩气 ；国外 开发 ；国内开发 ； 配套技术
中图分类号 ： Ｔ Ｅ ２ ５ ７ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ３—１ ９ ８ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ ６ １— ０ ２
敏性 伤害 ， 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 的采 气效 果 。 ２ ． ２ 关键 技 术 ＿ １ Ｊ （ １ ） 页 岩气水 平 井 井 眼 轨迹 控 制 技术 。水 平 井 钻 井工 艺核 心技 术 在 于 地 质 导 向 ， 水 平井 钻 进 过 程 中主要 存在 滑 动钻 井 时 间长 、 控 制 井 眼 轨迹 和垂 深 的难度 大 、 扭矩 高 、 摩 阻大 和机 械钻 速低 等难 点 。为
了解决水平井钻进的这些难题 ， 通常采用旋转导 向
技 术 。 目前 ， 大 规模 应 用 最 先 进 高 效 的旋 转 地 质 导 向系统 Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ —Ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ Ａ ｒ ｃ ｈ ｅ ｒ ， 可 较 好 地 控 制 井 眼 轨 迹， 每３ ０ ｍ造 斜能力 达 到 ｌ ７ 。 ， 进尺 ５ ０ ０ ０ ｍ 的水 平
不 明确 ， 区块 参 数 不 详 细 ， 开 发 目标 难 以 实 现 的 问 题＿ ３ Ｊ 。如何 克服 上 述难 点 问题 ， 针 对 典 型 区块 建 立 页 岩气 钻井 技 术 设计 应 用模 板 ， 是 加 快 国 内 页岩 气 决定 了直井 段 防斜 打快 ， 水平 段轨 迹控 制 、 井 眼清 洁
据统 计 ， 国 内 页岩 气 资 源 总 面 积 已达 到 ３ ０ ０× １ ０ ｋ ｍ ， 初 步勘 查 资 源 潜 力 为 （ ８ ６—１ ６ ６ ）×１ ０ ｍ ， 可 采 资源 量 约 为 ３ ０ ． ７×１ ０ ｍ ， 资源储量 丰富＿ ２ ｊ 。 国 内页岩气 开 发 虽 然 已经 进入 快 速 发 展 阶段 ， 但 有
第１ ５卷 第 ４期
重庆科技学 院学报（ 自 然科学版）
２ ０ １ ３ 年８ 月
国 内外 页 岩 气 开 发 钻 完 井 配套 技 术
高 清 春
（ 长城钻 探 工程技 术研 究院 ， 辽宁 盘锦 １ ２ ４ ０ １ ０ ）
摘 要： 介 绍国外页岩气钻完井关键 技术 、 核 心技术 和辅助技术及现场作业 情况 ， 阐述 国内页岩气 开发历程 、 现场情
超过 ３ ０ ０ ０ ｍ。采用长 曲率半径 ， 每３ ０ ｍ造斜度为
１ ０ 。 ～１ ５ 。 ， 为便 于 后期 改造 ， 利 于 压裂 液 返 排 和产 出 水 流 向跟部 ， 采 取 水 平 段 端 部 都 比跟 部 略 高 （ １ ５～
等困难 ， 地层可钻性差 （ 白云岩 、 石英砂岩 ） ， 机械钻
速低。
开发产业化步伐亟待解决的迫切 问题 。
１ 国外技术现 状
国外 页岩气 开发 先 后经 历 了直井 、 单 支水 平 井 、 多 分支 水平 井 、 丛式 井、 Ｐ Ａ Ｄ水 平 井 钻 井 的 发 展 历
（ ３ ） 储层保护 困难 ， 对 固井技术要求 高。页岩 气 储层 孔 隙度 极低 ， 泥 页 岩粘 土 矿 物 具 有 潜在 的水
２ 国 内页岩气钻完井技术现状
２ ． １ 施 工难 点
（ １ ） 井 下 复 杂 情 况 。对 页 岩 气 藏 缺 少 认 识 ， 井
关页岩气钻井工艺及相关配套技术还处于初期探索 壁稳定控制困难 ， 发生复杂情况几率较高。 阶段 ， 各开 发 区块普 遍存 地 质情 况不 清 晰 ， 地 层 特点 （ ２ ） 钻井提速 困难。由于页岩气藏岩性特点 ，
４ ５ ｒ ｎ ） 的措 施 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ４—１ ２
（ ２ ） 页岩 气井 井 壁 稳 定控 制 技术 。页 岩具 有 易 膨胀 、 易破碎 的特 点 ， 开展 页岩 气钻井 井 壁稳定 性 研
究， 避免钻井过程 中井壁 的缩颈或坍塌是 页岩气钻
基金项 目： 长城 钻探局级项 目（ ２ ０ １ ０ Ｂ １ ３— ３ ） 。
作者简介 ： 高清春 （ １ ９ ８ ３一 ） ， 男， 助理 工程师 ， 主要从 事钻完井工具 、 工艺设计 。
・
wk.baidu.com
６ｌ ・
高清春 ： 国 内外 页岩 气开发钻 完 井配套技 术
井顺 利 的保 障 。
快页岩气钻井速度 ， 提高单井产能， 实现安全快速钻 井， 降低施工成本 ， 提高页岩气开发的经济性 。
中 国页岩气 勘探 开 发 正 处 于起 步 阶段 ， 对 典 型 页岩气 开发 区 块 的地 层 特 征 和储 层 特 性 缺 乏认 识 ， 尚有 待于 系统 的 勘 探 和评 价 。建 议 结 合 国 内水 平
程， 其中钻一 口水平井成本大约 ３ ５ ０ 万美元 ， 而钻单 支 丛式 井 的成本 大 约是 １ ０ ０—１ ２ ０万 美 元 Ｊ 。
２ ０ ０ ２年 以 前 ， 国外 页 岩 气 勘 探 主 要 钻 直 井 为 主， 井深 ｌ ５ ０ ０ ｍ 左右 ， 上部 地 层采 用平 衡 （ 过平 衡 ） 钻 井方 式 ； 储层 采 用 空 气 钻 井 Ｊ 。 由于 页岩 气 藏 上 部 地层 复杂 ， 通 常直 井井 身结 构 在 ４开 以上 。 ２ ０ ０ ３年至 今 ， 页岩气 开采 主 要 以水平 井 配 合 清 水压裂 技术 为主＿ ６ Ｊ 。 国外 水 平 井 井 深 为 １ ２ ０ ０～ ２ ５ ０ ０ ｒ ｎ ， 水平 段 长 度 为 ６ ０ ０～ｌ ５ ０ ０ ｍ， 最 长 水 平 段
况、 技术难 点和关键技术 ，归纳 国内页岩气勘探 开发的配套工艺技术 。 关键词 ： 页岩气 ；国外 开发 ；国内开发 ； 配套技术
中图分类号 ： Ｔ Ｅ ２ ５ ７ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ３—１ ９ ８ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ ６ １— ０ ２
敏性 伤害 ， 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 的采 气效 果 。 ２ ． ２ 关键 技 术 ＿ １ Ｊ （ １ ） 页 岩气水 平 井 井 眼 轨迹 控 制 技术 。水 平 井 钻 井工 艺核 心技 术 在 于 地 质 导 向 ， 水 平井 钻 进 过 程 中主要 存在 滑 动钻 井 时 间长 、 控 制 井 眼 轨迹 和垂 深 的难度 大 、 扭矩 高 、 摩 阻大 和机 械钻 速低 等难 点 。为
了解决水平井钻进的这些难题 ， 通常采用旋转导 向
技 术 。 目前 ， 大 规模 应 用 最 先 进 高 效 的旋 转 地 质 导 向系统 Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ —Ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ Ａ ｒ ｃ ｈ ｅ ｒ ， 可 较 好 地 控 制 井 眼 轨 迹， 每３ ０ ｍ造 斜能力 达 到 ｌ ７ 。 ， 进尺 ５ ０ ０ ０ ｍ 的水 平
不 明确 ， 区块 参 数 不 详 细 ， 开 发 目标 难 以 实 现 的 问 题＿ ３ Ｊ 。如何 克服 上 述难 点 问题 ， 针 对 典 型 区块 建 立 页 岩气 钻井 技 术 设计 应 用模 板 ， 是 加 快 国 内 页岩 气 决定 了直井 段 防斜 打快 ， 水平 段轨 迹控 制 、 井 眼清 洁
据统 计 ， 国 内 页岩 气 资 源 总 面 积 已达 到 ３ ０ ０× １ ０ ｋ ｍ ， 初 步勘 查 资 源 潜 力 为 （ ８ ６—１ ６ ６ ）×１ ０ ｍ ， 可 采 资源 量 约 为 ３ ０ ． ７×１ ０ ｍ ， 资源储量 丰富＿ ２ ｊ 。 国 内页岩气 开 发 虽 然 已经 进入 快 速 发 展 阶段 ， 但 有
第１ ５卷 第 ４期
重庆科技学 院学报（ 自 然科学版）
２ ０ １ ３ 年８ 月
国 内外 页 岩 气 开 发 钻 完 井 配套 技 术
高 清 春
（ 长城钻 探 工程技 术研 究院 ， 辽宁 盘锦 １ ２ ４ ０ １ ０ ）
摘 要： 介 绍国外页岩气钻完井关键 技术 、 核 心技术 和辅助技术及现场作业 情况 ， 阐述 国内页岩气 开发历程 、 现场情